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ipv6新引入的地址類型

生活 更新时间:2024-11-15 20:20:26
一、ipv6地址分類

1、單播地址

特殊地址:

::1/128:環回地址,114 個 0,類似于 IPv4 的 127.0.0.1。

::/128:未指定地址,128 個 0,類似于 IPv4 的 0.0.0.0。

全球單播地址:類似于 IPv4 的公網地址,要求全球唯一。

2、唯一本地地址

類似于 IPv4 的私網地址,但是該地址也是全球唯一。用于私網網絡本地管理使用。

3、鍊路本地地址

該地址在 IPv6 啟動後自動生成,可以實現單鍊路的天然通信能力,但是該

地址隻能在鍊路上生效,不能跨鍊路通信,不能被路由。一般用于鍊路上的 IPv6 鄰居發現

(NDP:鄰居狀态追蹤,地址解析,DAD 等),以及用做 IPv6 路由協議比如 OSPFv3,

RIPng 等協議的下一跳。

4、組播地址: FF00::/8

被請求節點組播地址:FF02::1:FFXX:XXXX/104

因為在 IPv6 中沒有廣播地址,所以在進行 DAD 檢測或地址解析時需要使用廣播地址,此時在 ipv6 中

定義了一個被請求節點組播地址實現廣播地址的功能。每個 IPv6 節點對應的被請求節點組播地址都不

一樣。該地址的前 104bit固定為 FF02::1:FF00:0/104,後 24bit 為該 IPv6 節點的單播地址的後 24bit。

某個 IPv6 節點生成了一個 IPv6 單播地址之後,會默認加入該單播地址對應的被請求節點組播地址的

組播組。

5、任播地址

主要用于 IPv6 的移動特性,以及訪問路徑優化;沒有獨立的地址空間,使用和 IPv6單播地址共同的地

址空間。IPv6 任播地址僅可以被分配給路由設備,不能應用于主機。任播地址不能作為 IPv6 報文的源

地址。

二、IPv6報頭

ipv6新引入的地址類型(IPv6基礎及地址分類)1

(1)traffic class:是 IPv4 的 ToS,用于 QoS 中标識優先級

(2)flow lable:IPv6 中增加了 flow lable(流标簽)字段,用于唯一确定一條 IPv6 數據

流,因為在 IPv4 中确定一條數據流需要使用 5 元組,而确定 TCP/UDP 端口号需要對報文

進行傳輸層解封裝,會消耗設備性能。而流标簽可唯一标識數據流,能夠更好實現 QoS。

(3)payload length:有效載荷長度,用于表示上層協議報文的大小,因為 IPv6 報頭是

固定長 40byte,所以僅需标識上層協議載荷大小即可。

(4)next header:标識上層協議或上層擴展報頭,類似于 IPv4 的 protocol。IPv6 中增加

了擴展報頭用于實現擴展的功能如分片,加密等。

(5)hop limit:跳數限制,用于防環,類似于 IPv4 的 TTL。

(6)IPv6 删除了 IPv4 中的标識、标志、分片移位、首部長度、Option、校驗和等字段。

IPv6 之所以移除校驗和,是因為在二層有 FCS 校驗,在四層有 TCP/UDP 做校驗,IPv6 報

文無需校驗,提升了 IPv6 的性能。

(7)擴展報頭:用于實現 IPv6 的擴展功能,比如分片,認證,加密等。

三、NDP

1、NDP(Neighbor Discovery Protocol)是 ICMPv6 的子協議,由于在 IPv6 中沒有 ARP協議,所以

在 IPv6 上層定義了 NDP 協議實現 ARP 的地址解析,沖突地址檢測等功能以及IPV6 的鄰居發現能。

ipv6新引入的地址類型(IPv6基礎及地址分類)2

2、NDP 使用 ICMPv6 的相關報文

RS(Router Solicitation):路由器請求報文

RA(Router Advertisement):路由器通告報文

NS(Neighbor Solicitation):鄰居請求報文

NA(Neighbor Advertisement):鄰居通告報文

3、地址解析

IPv6 的地址解析不再使用 ARP,也不再使用廣播方式。

A、地址解析在三層完成,針對不同的鍊路層協議可以采用相同的地址解析協議

B、通過 ICMPv6(類型 135 的 NS 及類型 136 的 NA 報文)來實現地址解析。

C、NS 報文發送使用組播的方式,報文的目的 IPv6 地址為被請求的 IPv6 地址對應的“被

請求節點組播地址”,報文的目的 MAC 為組播 MAC。

D、采用組播的方式發送 NS 消息相比于廣播的方式更加的高效,也減少了對其他節點

的影響和對二層網絡的性能壓力。

F、可以使用三層的安全機制(例如 IPSEC)避免地址解析攻擊。

G、在 IPv4 中,可以通過 ARP 就可以由 IP 地址解析到鍊路層地址,ARP 協議是工作在

第二層。在 IPv6 中在鄰居發現協議(RFC2461)中定義地址解析的,其中使用了 ICMPv6

的報文,在三層完成地址解析,主要帶來以下幾個好處:

1)加強了介質獨立性:這就意味着我們無需為每一個鍊路層定義一個新的地址解析

協議,在每一個鍊路層都使用相同的地址解析協議;

2)可以利用三層安全機制:ARP 欺騙(如僞造 ARP 應答以盜竊數據流)是 IPv4 中

的一個很大的安全問題,在第三層實現地址解析,可以利用三層标準的安全認證機制(例

如 IPSEC)解決這個問題;

3)ARP 請求報文使用廣播,會泛濫到整個二層網絡中每台主機是公認的一個 IPv4

性能問題。在第三層實現地址解析可以将地址解析請求僅僅發送到待解析地址所屬的

“Solicited-node”組播組即可。采用組播的傳送方式,大大減輕了性能壓力。

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