IPv6,其中IP,是指Internet Protocol,互联网协议,V即version,版本的意思,6即是第6版本。
IPv5未走出实验室,因为它还是使用了32位地址,未解决耗尽的问题,所以IPv5未走出实验室,就被抛弃了,转向IPv6
IPv6的出现,主要是解决IPv4地址空间耗尽的问题,同时其他方面跟IPv4也改进了很多。
IPv6地址空间比IPv4大到你不敢想象,号称可以给地球上的每一个沙子配一个IP地址,你这辈子都会看到它用完了。
IPv6总长度是128比特。为了方便阅读,通过会分成8个组来表示,每组用4位的16进制表示(16进制用2进制表示是4bit,这样每组4个16进制,就是4*4bit=16,16再乘以8组,即16*8组=128bit)
2^128=340282366920938463463374607431768211456
例如:FC00:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B
为了书写方便,IPv6还提供了压缩格式,以上述IPv6地址为例,具体压缩规则为:
每组中的前导“0”都可以省略,所以上述地址可写为:
FC00:0:130F:0:0:9C0:876A:130B。
地址中包含的连续两个或多个均为0的组,可以用双冒号“::”来代替,所以上述
地址又可以进一步简写为:FC00:0:130F::9C0:876A:130B。
和IPv4一样,IPv6也是由首部+数据部分组成:
不同的是,IPv6的首部是固定长度,而IPv4是可变的。
一地址空间
IPv4:IPv4地址采用32比特标识,理论上能够提供的地址数量是43亿。
IPv6:IPv6地址采用128比特标识。128位的地址结构使IPv6理论上可以拥有(43亿×43亿×43亿×43亿)个地址。近乎无限的地址空间是IPv6的最大优势。
二报文格式
IPv4:
IPv4报头包含可选字段Options,内容涉及Security、Timestamp、Record route等,这些Options可以将IPv4报头长度从20字节扩充到60字节。携带这些Options的IPv4报文在转发过程中往往需要中间路由转发设备进行软件处理,对于性能是个很大的消耗,因此实际中也很少使用。
IPv6:
IPv6和IPv4相比,去除了IHL、Identifier、Flag、Fragment Offset、Header Checksum、 Option、Paddiing域,只增加了流标签域,因此IPv6报文头的处理较IPv4更为简化,提高了处理效率。另外,IPv6为了更好支持各种选项处理,提出了扩展头的概念,新增选项时不必修改现有结构,理论上可以无限扩展,体现了优异的灵活性。
三自动配置和重新编址
IPv4:
由于IPv4地址只有32比特,并且地址分配不均衡,导致在网络扩容或重新部署时,经常需要重新分配IP地址,因此需要能够进行自动配置和重新编址,以减少维护工作量。目前IPv4的自动配置和重新编址机制主要依靠DHCP协议。
IPv6:
IPv6协议内置支持通过地址自动配置方式使主机自动发现网络并获取IPv6地址,大大提高了内部网络的可管理性。
四对端到端的安全的支持
IPv4:IPv4协议制定时并没有仔细针对安全性进行设计,因此固有的框架结构并不能支持端到端的安全。
IPv6:
IPv6中,网络层支持IPSec的认证和加密,支持端到端的安全。
曾经有人用一句话,总结过IPv6的特点:
现在企业都已经开始部署IPv6了,都需要做什么呢?
首先,要知道IPv6和IPv4是互相不兼容的,为什么不兼容呢?你们看报文格式就知道了,格式不同,就是全新的协议。
但是,目前很多都是部署IPv4,不可能一下子全部替换IPv6,会带来很多的损失,你想想金融行业,业务中断一秒,得损失多少?
所以,目前会使用一些技术来过渡,慢慢平滑迁移。
目前主流三大方案:
1、双栈技术
2、隧道技术
3、协议转换技术(NAT-PT)