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一 IPv6寻址——IPv6地址空间

ipv6IT知识

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术 ， 它把互联网上分散的资源融为有机整体 ， 实现资源的全面共享和有机协作 ， 使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息 。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等 。当前的互联网只限于信息共享 ， 网络则被认为是互联网发展的第三阶段 。IPv6的地址空间 IPv6最显著的特征就在于它的巨量的地址空间 。IPv6采用128位的地址长度 ， 是IPv4的四倍 。当地址长度为32位时 ， 最多可有2^32或4,294,967,296个可能的IP地址；而当地址长度为128位时 ， 则将有2^128或340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456个可能的IP地址 ， 相当于全球人均可分配1.8×1019个IPv6地址 。70年代末期进行IPv4地址空间设计时 ， 谁也未曾料到IPv4的地址空间这么快就会被耗尽 。随着Internet的发展以及连网主机数量的爆炸性膨胀 ， 到1992年 ， IPv4的剩余可分配地址已经降到了临界点 。新设计的IPv6 ， 其地址空间之大 ， 几乎使我们很难想象它会有被耗尽的一天 ， 这巨量的可分配地址空间给未来Internet的高速、稳定发展提供了可靠的保证 。IPv6地址以层次化的设计来对应当今Internet的拓扑结构 ， 128位的地址可分解为多个网络层次 ， 同时提供相当灵活的层次寻址和路由 。有关IPv6的地址结构体系 ， 有兴趣的读者可参见RFC 2373 。IPv6地址分配 IPv6地址的前几位指定了地址类型 ， 包含前几位的变量长度域叫做格式前缀 。这些前缀的分配状况见表1 。表1、IPv6地址空间的分配

一 IPv6寻址——IPv6地址空间

文章插图
IPv6的单点传送地址包括可聚集全球单点传送地址、链路本地单点传送地址、节点本地单点传送地址 ， 共计占IPv6寻址总空间的15% 。   IPv6地址语法 IPv4地址表示为点分十进制格式 ， 32位的地址分成4个8位分组 ， 每个8位写成十进制 ， 中间用点号分隔 。而IPv6的128位地址则是以16位为一分组 ， 每个16位分组写成4个十六进制数 ， 中间用冒号分隔 ， 称为冒号分十六进制格式 。下面试举一例 ， 先看一个以二进制形式表示的IPv6地址：00100001110110100000000011010011000000000000000000101111001110110000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010该128位地址以16位为一分组可表示为：0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 00101111001110110000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010每个16位分组转换成十六进制并以冒号分隔：21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5AIPv6可以将每4个十六进制数字中的前导零位去除做简化表示 ， 但每个分组必须至少保留一位数字 。去除前导零位后 ， 上述地址可写成：21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A零压缩 某些类型的地址中可能包含很长的零序列 ， 为进一步简化表示法 ， IPv6还可以将冒号十六进制格式中相邻的连续零位进行零压缩 ， 用双冒号“：：”表示 。例如链路本地地址FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2可压缩成FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2；多点传送地址FF02:0:0:0:0:0:0:2压缩后 ， 可表示为FF02::2 。要想知道“：：”究竟代表多少个“0” ， 我们可以做这样的计算：用8去减压缩后的分组数 ， 再将结果乘以16 。例如 ， 在地址FF02::2中 ， 有两个分组（“FF02”分组和“2”分组） ， 那么被压缩掉的“0”共有（8-2）*16 = 96位 。值得注意的是 ， 在一个特定的地址中 ， 零压缩只能使用一次 ， 也就是说 ， 在任意一个冒号分十六进制格式中只能出现一个双冒号“：：” ， 否则我们就无法知道每个“：：”所代表的确切零位数了 。IPv6 前缀 前缀是地址中具有固定值的位数部分或表示网络标识的位数部分 。IPv6的子网标识、路由器和地址范围前缀表示法与IPv4采用的CIDR标记法相同 ， 其前缀可书写为：地址/前缀长度 。例如21DA:D3::/48是一个路由器前缀 ， 而21DA:D3:0:2F3B::/64是一个子网前缀 。【一 IPv6寻址——IPv6地址空间】注意：在IPv4实现中普遍使用的被称为子网掩码的点分十进制网络前缀表示法在IPv6中已不再使用 ， IPv6仅支持前缀长度表示法 。

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