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IPv6协议选路的相关联知识

归档日期:05-21       文本归类:地址格式      文章编辑:爱尚语录

  IPv6地址的基本表达方式是X:X:X:X:X:X:X:X,每个数字 包含4个十六进制数据,工具128位。

  某些IPv6地址中可能包含一长串的0,标准中允许用“空隙”来表示这一长串的0:

  这两个冒号表示该地址可以扩展到一个完整的128位地址。在这种方法中,只有当16位组全部为0时才会被两个冒号取代,且两个冒号在地址中只能出现一次。

  在IPv4IPv6的混合环境中可能有第三种方法。IPv6地址中的最低32位可以用于表示IPv4地址,该地址可以按照一种混合方式表达。即X:X:X:X:X:X:d.d.d.d,例如地址:

  就是一个合法的IPv4地址。把两种可能的表达方式组合在一起,该地址也可以表示为:

  由于IPv6地址分成两个部分--子网前缀和接口标识符,因此人们期待一个IP节点地址可以按照类似CIDR地址的方式被表示为一个携带额外数值的地址,其中指出了地址中有多少位是掩码,即,IPv6节点地址中指出了前缀长度,该长度与IPv6地址间以斜杠区分,例如:

  在IPv6中,如果点到点链路的任何一个端点都不需要从非邻居节点接收和发送数据的话,他们就可以不需要特殊的地址,即,如果两个节点主要是传递业务流、则他们不需要具备IPv6地址。

  如果硬件有能力在多个网络接口上正确的共享其网络负载的话,那么多个网络接口可以共享一个IPv6地址,这使得从服务器扩展至负载分担的服务器群成为可能,而不再需要在服务器的需求量上升时必须进行硬件升级。

  泛播:一组接口的标识符。送往一个泛播地址的包将被传送至该地址标识的接口之一(根据选路协

  IPv6对于子网内部的广播使用了一个“所有节点”组播地址来替代那些必须使用广播的情况,同时,对那些原来使用了广播地址的场合,则使用一些更加有限的组播地址。通过这种方法,对于原来由广播携带的业务流感兴趣的节点可以加入一个组播地址,而其他对该信息不敢兴起的节点则可以忽略发往该地址的包。广播从来不能解决信息穿越Internet的问题,如选路信息,而组播则提供了一个更加可行的方法。

  单播:单播地址标识了一个单独的IPv6接口。一个节点可以具有很多个IPv6网络接口。每个接口必须具有一个与之相关的单播地址。

  单播地址可被认为包含了一段信息,这段信息被包含在128为字段中:该地址可以完整的定义一个特定的几口。此外,地址中的数据可以被解释为多个小段的信息。但无论如何,当所有的信息被放在一起后,将构成表示一个节点接口的128位地址。

  IPv6地址本身可以为节点提供关于其结构或多或少的信息,这个主要根据是由谁来观察这个地址,以及观察什么,例如,节点可能只需要简单的了解整个128位地址是一个全球唯一的标识符,而无需了解节点在网络中是否存在。另一方面,路由器可以通过该地址来决定,地址中的那一部分标识了特定网络或者子网上的唯一节点。

  接口标识符的长度取决于网络前缀,两者的长度是可以变化的,这取决于谁对它进行解释。对于非常靠近寻址的节点接口(远离骨干网)的路由器可用相对较少的伟说来标识接口。而离骨干网络近的路由器,只需要少量的位来指定子网前缀,这样大部分将用来标识接口标识符。

  IPv6主机地址的接口标识符基于IEEE EUI-64格式。改格式基于已存在的MAC地址来创建64位接口标识符,这样的标识符在本地和全球范围是唯一的。(这里有点不理解IPv6和MAC地址有什么关系)

  可集聚全球单播地址包括地址格式为起始3位为001的所有地址(此格式可用于当前尚未分配的其他单播前缀)。

  FP字段:IPv6地址中的格式前缀,3位长,用来标识该地址在IPv6地址空间中属于哪类地址。目前该字段为“001”,标识这是可集聚全球单播地址。

  TLA ID字段:顶级集聚标识符,包含最高级地址选路信息。这指的是网络互连中最大的选路信息。目前该字段为13位,可得到最大8192个不同的顶级路由。

  RES字段:该字段为8位,保留为将来用,最终可能用于扩展顶级或下一级集聚标识符字段。

  NLA ID字段:下一级集聚标识符,24位长。该标识符被一些机构用于控制顶级集聚以安排地址空间。换句话说,这些机构能按照他们自己的寻址分级结构来讲24位字段切开用。这样一个实体可以用2位分割成4个实体内部顶级路由,其余的22位地址空间分配给其他实体(如规模较小的本地ISP)。这些实体如果得到足够的地址空间用同样的方法再子分。

  SLAID:站点级集聚标识符,被一些机构用来安排内部网络结构。每个机构可以用于IPv4同样的方法创建自己内部的分级网络结构。若16位字段全部用作平面地址空间,则最多可有65535个不同子网。如果用前8位作该组织内部高级的选路,那么允许255个高级子网,每个高级子网可有多达255个子子网。

  接口标识符字段:64位长,包含IEEE EUI-64接口标识符的64位值。

  现在很清楚,IPv6单播地址能包括大量的组合,甚至超过了将来RFC可能会指定的显示字段,不论是站点级集聚标识符,还是下一级集聚标识符都提供了大量空间,以便某些网络接入供应商和机构通过分级结构再子分这两个字段来增加附加的拓扑结构。

  IPv6提供两类嵌有IPv4地址的特殊地址。这两类地址的高阶80位全部为0,低阶32位包含IPv4地址,当中间的16为被置位ffff时,则指示该地址为IPv4映像的IPv6地址。

  IPv4兼容地址被节点用于通过Ipv4路由器以隧道方式传输Ipv6包,这些节点即理解IPv4又理解IPv6.

  对于不愿意申请全球唯一性的Ipv4网络地址的一些机构,通常采用网络10型对Ipv4网络地址进行翻译,可以为这些机构提供一个选项。位于机构之外,但由机构使用的路由器不应该转发这些地址。但是不能阻止转发这些地址,也不能区分这些地址和其他有效的IPv4地址。可以相对容易地配置路由器, 使其能转发这些地址。

  链路本地地址用于单网络链路上给主机编号,前缀的前10位标识的地址即链路本地地址。路由器再他们的远端和目的端具有链路本地地址的包不予处理,因为永远也不会转发这些包。该包的中间54位置成0.而64位接口标识符同样如前所述的IEEE结构,地址空间的这部分允许个别网络连接多达(2 64-1)个主机。

  如果说链路本地地址只用于单个网络链路的话,那么站点本地地址则可用于站点。这意味着占地本地地址能够在内联网中传输数据,但不允许从站点直接选路到全球Internet。站点内的路由器只能在站点内转发包,而不能把包转发到站点外去。

  IPng的目标之一就是要统一整个网络世界,使IP IPx,OSI网络间能够互操作。为了支持这种互操作,IPv6为OSI和IPX各保留了1/128地址空间。

  当节点预订组播地址时,它声明成为组播的一个成员。于是任何本地路由器将以该节点的名医预订组播地址。同一个网络上的其他节点要发送信息到该组播地址时,IP组播包将被封装到链路层组播数据。

  标志字段:由4个但各位标志组成。目前只指定了第4位,该位用来表示该地址是用Internet编号几个指定的熟知的组播地址,还是特定场合使用的临时组播地址。其他3位保留将来使用。

  范围字段:4位。用来表示组播的范围,即,组播组是只包括同一本地网,同一站点、同一个结构中的节点,还是Ipv6全球地址空间中任何位置的一个节点。该4位的可能值为0-15

  IPv4已具备使用组播的应用,由于这种应用将同样的数据发送到多个节点,例如,电视会议或者财经新闻及股票行情的发布,因而需要高带宽,用分配的组播地址和组播范围进行组合,可以表现出多种含义,并且在其他应用上。一些早期注册的组播地址,包括成组的路由器DHCP服务,音频,视频服务以及网络游戏服务。

  考虑组播组标识符为“所有DHCP服务器”时可能发生的情况。用组标识符1:3来表示这个组。用2表示链路本地范围(本地网络链路),则Ipv6组播地址为FF02:0:0:0:0:01:3,该地址可解释为:链路本地范围内的所有DHCP服务器,即,素有DHCP服务器在同一网络上。如果将范围改为站点本地,那么该地址的意思就变为“同一站点上的所有DHCP服务器”。

  组播地址在某种意义上可以由多个节点共享。组播地址成员的所有节点均期待着接收发给该地址的所有包,一个连接5个不同的地址以太网网络的路由器,要想每个网络转发一个组播的副本(假设每个网络上至少有一个预订了该组播地址)。

  泛播地址和组播地址类似,同样是多个节点共享一个泛播地址,不同的是,只有一个节点期待接收给泛播地址的数据报。

  泛播对提供某些类型的服务特别有用,尤其是对于客户机和服务器之间不需要特定关系的一些服务,例如域名服务器和时间服务器,从准确性来说,更为可取。

  因此当一个主机为了获取信息,发出请求到泛播地址,响应的应该是与该泛播地址相关联的最近的服务器。

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