IPv6基础简介解析课件.ppt
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- IPv6 基础 简介 解析 课件
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1、小组成员:小组成员:秦绪菲秦绪菲 李宪毅李宪毅 苗永明苗永明 张宗泽张宗泽 王泓霖王泓霖 一、一、IPv6IPv6简介简介 二、二、IPv6IPv6的特点的特点 三、三、IPv6 IPv6 数据报数据报 四、四、IPv6IPv6地址地址 五、五、IPv6IPv6的安全性的安全性 IPV6简介 IPv6 IPv6是是“Internet Protocol Version 6”Internet Protocol Version 6”的缩写,它是的缩写,它是IETF(Internet Engineering Task IETF(Internet Engineering Task Force Force
2、 译:互联网工程任务组译:互联网工程任务组)设计的用于替代现设计的用于替代现行版本行版本IPIP协议协议-IPv4-IPv4-的下一代的下一代IPIP协议。协议。目前全球目前全球因特网所采用的协议族是因特网所采用的协议族是TCP/IPTCP/IP协议族。协议族。IPIP是是TCP/IPTCP/IP协议族中网络层的协议,是协议族中网络层的协议,是TCP/IPTCP/IP协议族协议族的核心协议。的核心协议。IPv6IPv6正处在不断发展和完善的过程正处在不断发展和完善的过程中,它在不久的将来将取代目前被广泛使用的中,它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4IPv4,每个人将拥有更多,每个人将拥
3、有更多IPIP地址。地址。9090年代初,在国际上,对年代初,在国际上,对IPv6IPv6的各项研究和实现的各项研究和实现已经展开。法国已经展开。法国INRIAINRIA、日本、日本KAMEKAME、美国、美国NRLNRL等研等研究机构,究机构,IBMIBM、Sun MicrosystemsSun Microsystems、TrumpetTrumpet、HitachiHitachi等公司,分别研制开发了不同平台上的等公司,分别研制开发了不同平台上的IPv6IPv6系统软件和应用软件;系统软件和应用软件;CiscoCisco、BayBay等路由器等路由器厂商已经开发出了面向厂商已经开发出了面向I
4、Pv6IPv6网络的路由器产品。网络的路由器产品。19961996年,一个以研究年,一个以研究IPv6IPv6为目标的虚拟实验网络,为目标的虚拟实验网络,国际国际IPv6IPv6试验床试验床6Bone6Bone建立,欧洲、美洲、亚洲的建立,欧洲、美洲、亚洲的许多国家和组织都已经加入了许多国家和组织都已经加入了6BONE6BONE。19981998年底,年底,面向实用的全球性面向实用的全球性IPv6IPv6研究和教育网(研究和教育网(6REN6REN)开)开始启动。这期间以始启动。这期间以STAR TAPSTAR TAP为依托的为依托的6TAP6TAP(IPv6 IPv6 Transit Acc
5、ess PointTransit Access Point)得以实施,建立了以)得以实施,建立了以ATMATM交换机为中心的交换机为中心的IPv6IPv6洲际网络。洲际网络。l地址枯竭地址枯竭l在在IP头标中能够处理的地址数由头标中能够处理的地址数由IP地址域的长度决定。地址域的长度决定。IPv4的地址域为的地址域为32比特,可提供比特,可提供232(约(约40亿)个亿)个IP地址。但因将地址。但因将IP地址按网络规模划分成地址按网络规模划分成A、B、C三三类后,用户可用地址总数显著减少。类后,用户可用地址总数显著减少。l网络号码匮乏网络号码匮乏l在在IPv4中,中,A类网络只有类网络只有12
6、6个,每个能容纳个,每个能容纳1亿多个亿多个主机;主机;B类网络也仅有类网络也仅有16,383个,每个能容纳个,每个能容纳6万多万多个主机;个主机;C类网络虽多达类网络虽多达209万余个,但每个只能容万余个,但每个只能容纳纳254个主机。随着个主机。随着ISP的激增,这三类地址很快被的激增,这三类地址很快被占满,新出现的网络难以加入占满,新出现的网络难以加入Internet。l路由表急剧膨胀路由表急剧膨胀l每增加一个子网路由器就增加一个表项,使路每增加一个子网路由器就增加一个表项,使路由器不堪重负由器不堪重负,已经出现路由表占满路由器内存,已经出现路由表占满路由器内存,导致网络异常的恶性故障导
7、致网络异常的恶性故障IPV6简介IPV6简介n IPv6的的IP地址域为地址域为128比特,拥有比特,拥有2128巨大的巨大的地址空间。地址空间。n如果地球表面都覆盖计算机,允许每平米拥如果地球表面都覆盖计算机,允许每平米拥有有71023个地址个地址n采用采用IPv6地址后,不仅每个人拥有一个地址后,不仅每个人拥有一个IP地地址,就连未来的电话、冰箱等每一台信息家址,就连未来的电话、冰箱等每一台信息家电设备都能分到一个电设备都能分到一个IP地址。一个人拥有地址。一个人拥有100台计算机也并非梦想。台计算机也并非梦想。简单是美简单是美简化固定的基本报头,提高处理效简化固定的基本报头,提高处理效率
8、率扩展为先扩展为先引入灵活的扩展报头,协议易扩展引入灵活的扩展报头,协议易扩展层次区划层次区划地址格式更具层次性,便于路由聚合地址格式更具层次性,便于路由聚合借助路由聚合有效缩减借助路由聚合有效缩减IPv6 路由表尺寸。路由表尺寸。即插即用即插即用地址配置简化,自动配置地址配置简化,自动配置.IPv6 引入引入自动配置以及重配置技术,对于自动配置以及重配置技术,对于IP 地址等信息实现地址等信息实现 自动增删,更新配置,提高自动增删,更新配置,提高IPv6 的易管理性。的易管理性。贴身安全贴身安全网络层的网络层的IPSec认证与加密,端到认证与加密,端到端安全端安全网络地址空间的极大扩展网络地
9、址空间的极大扩展网络地址表示不同网络地址表示不同网络地址的分类方式不同网络地址的分类方式不同网络地址网络地址改进的改进的IP多播多播强调了多播的必要性强调了多播的必要性多播地址的改进多播地址的改进分为域内多播和域间多播,改变了其可管理性分为域内多播和域间多播,改变了其可管理性良好的可扩展性良好的可扩展性相比相比IPv4的区别的区别IPV6简介基本首部 扩展首部 1 扩展首部 N 数 据 部 分选项IPv6 数据报有效载荷IPV6简介lIPv6 将首部长度变为固定的将首部长度变为固定的 40 字节,称为字节,称为基本基本首部首部(base header)。l在基本首部的后面允许有零个或多个扩展首
10、部。在基本首部的后面允许有零个或多个扩展首部。l所有的扩展首部和数据合起来叫做数据报的所有的扩展首部和数据合起来叫做数据报的有效有效载荷载荷(payload)或或净负荷净负荷。IPV6简介04816192431版 本标志生 存 时 间协 议标 识服 务 类 型总 长 度片 偏 移填 充首 部 检 验 和源 地 址目 的 地 址可 选 字 段 (长 度 可 变)比特首部长度固 定部分20字节可变部分IPv4首部取消有变化上面是 IPv4 数据报的首部IPV6简介041631版 本比特目 的 地 址源 地 址下 一 个 首 部流 标 号12通 信 量 类(128 bit)(128 bit)有 效
11、载 荷 长 度跳 数 限 制24扩展首部/数据IPv6 的基本首部(40 B)IPv6 的有效载荷(至 64 KB)IPV6简介041631版 本比特目 的 地 址源 地 址下 一 个 首 部流 标 号12通 信 量 类(128 bit)(128 bit)有 效 载 荷 长 度跳 数 限 制24扩展首部/数据IPv6 的基本首部(40 B)IPv6 的有效载荷(至 64 KB)IPV6简介041631版 本比特目 的 地 址源 地 址下 一 个 首 部流 标 号12通 信 量 类(128 bit)(128 bit)有 效 载 荷 长 度跳 数 限 制24IPv6的基本首部40 B版本(vers
12、ion)4 bit。它指明了协议的版本,对 IPv6 该字段总是 6。IPV6简介041631版 本比特目 的 地 址源 地 址下 一 个 首 部流 标 号12通 信 量 类(128 bit)(128 bit)有 效 载 荷 长 度跳 数 限 制24IPv6的基本首部40 B通信量类(traffic class)8 bit。这是为了区分不同的 IPv6 数据报的类别或优先级。IPV6简介041631版 本比特目 的 地 址源 地 址下 一 个 首 部流 标 号12通 信 量 类(128 bit)(128 bit)有 效 载 荷 长 度跳 数 限 制24IPv6的基本首部40 B流标号(flow
13、 label)20 bit。“流”是互联网络上从特定源点到特定终点的一系列数据报,“流”所经过的路径上的路由器都保证指明的服务质量。所有属于同一个流的数据报都具有同样的流标号。IPV6简介041631版 本比特目 的 地 址源 地 址下 一 个 首 部流 标 号12通 信 量 类(128 bit)(128 bit)有 效 载 荷 长 度跳 数 限 制24IPv6的基本首部40 B有效载荷长度(payload length)16 bit。它指明 IPv6 数据报除基本首部以外的字节数(所有扩展首部都算在有效载荷之内),其最大值是 64 KB。IPV6简介041631版 本比特目 的 地 址源 地
14、 址下 一 个 首 部流 标 号12通 信 量 类(128 bit)(128 bit)有 效 载 荷 长 度跳 数 限 制24IPv6的基本首部40 B下一个首部(next header)8 bit。它相当于 IPv4 的协议字段或可选字段。IPV6简介041631版 本比特目 的 地 址源 地 址下 一 个 首 部流 标 号12通 信 量 类(128 bit)(128 bit)有 效 载 荷 长 度跳 数 限 制24IPv6的基本首部40 B跳数限制(hop limit)8 bit。源站在数据报发出时即设定跳数限制。路由器在转发数据报时将跳数限制字段中的值减1。当跳数限制的值为零时,就要将此
15、数据报丢弃。IPV6简介041631版 本比特目 的 地 址源 地 址下 一 个 首 部流 标 号12通 信 量 类(128 bit)(128 bit)有 效 载 荷 长 度跳 数 限 制24IPv6的基本首部40 B源地址 128 bit。是数据报的发送站的 IP 地址。IPV6简介041631版 本比特目 的 地 址源 地 址下 一 个 首 部流 标 号12通 信 量 类(128 bit)(128 bit)有 效 载 荷 长 度跳 数 限 制24IPv6的基本首部40 B目的地址 128 bit。是数据报的接收站的 IP 地址。IPv6地址地址IPv6IPv6地址扩展到地址扩展到12812
16、8比特,为便于理解协议。设计者用冒号将其比特,为便于理解协议。设计者用冒号将其 分割成分割成8 8个个1616比特的数组,每个数组表示成比特的数组,每个数组表示成4 4位的位的1616进数。例如:进数。例如:FECD:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210FECD:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210IPv6地址简化规则地址简化规则每一个段中开头的每一个段中开头的0 0可以省略不写,但末尾的可以省略不写,但末尾的0 0不能省略;不能省略;原始原始IPv6IPv6地址:地址:3ffe:1944:0100:000a:0000:00bc:
17、2500:0d0b3ffe:1944:0100:000a:0000:00bc:2500:0d0b 简化后简化后IPv6IPv6地址:地址:3ffe:1944:100:a:0:bc:2500:d0b3ffe:1944:100:a:0:bc:2500:d0b如果某段或连续几段全是如果某段或连续几段全是0 0,则可以使用一个,则可以使用一个“:”:”来代替。来代替。原始原始IPv6IPv6地址:地址:Ff02:0000:0000:0000:0000Ff02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0005:0000:0000:0005 简化后简化后IPv6IPv6地址:地址:ff
18、02:5ff02:5如果如果128128位全部为位全部为0 0的地址,则可以使用一个的地址,则可以使用一个“:”:”来表示。来表示。地址简化注意事项地址简化注意事项注:在注:在IPv6地址中,只能使用一次双冒号。地址中,只能使用一次双冒号。例例 2001:0d02:0000:0000:0014:0000:0000:0095以下两种缩写方式都是正确的:以下两种缩写方式都是正确的:2001:d02:14:0:0:95 2001:d02:0:0:14:95十六进制与二进制之间的转换十六进制与二进制之间的转换规则:每个十六进制数规则:每个十六进制数=4位二进制数位二进制数 类似于类似于IPv4中的中的
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