IPv6基础简介

IPv6 技术11 基础 1 概述 从 1992 年标准创立至今，IPv6 的标准体系已经基本完善，推动了 IPv6 从实验室走向实际网络。对于 IPv6 的研究已经从理论层面转向了 IPv6 应用的探索当中，从而进一步促进了 IPv6 技术的发展。 1.1 IPv6 产生的背景 IPv6 是 IPv4 的未来替代协议。 IPv4 协议是目前广泛部署的因特网协议，从 1981 年最初定义（RFC791）到现在已经有20 多年的时间。IPv4 协议简单、易于实现、互操作性好，IPv4 网络规模也从最初的单个网络扩展为全球范围的众多网络。 然而，随着因特网的迅猛发展，IPv4 设计的不足也日益明显，主要有以下几点：  IPv4 地址空间不足 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。 但由于地址分配的原因，实际可使用的数量不到 43 亿。另外，IPv4 地址的分配也很不均衡：美国占全球地址空间的一半左右，而欧洲则相对匮乏；亚太地区则更加匮乏（有些国家分配的地址还不到 256 个）。随着因特网发展，IPv4 地址空间不足问题日益严重。  骨干路由器维护的路由表表项数量过大 由于 IPv4 发展初期的分配规划的问题，造成许多 IPv4 地址块分配不连续，不能有效聚合路由。针对这一问题，采用 CIDR 以及回收并再分配 IPv4 地址，有效抑制了全球 IPv4 BGP路由表的线性增长。 但目前全球 IPv4 BGP 路由表仍在不断增长， 已经达到 17 万多条， 经过 CIDR 聚合以后的 BGP 也将近 10 万条。日益庞大的路由表耗用内存较多，对设备成本和转发效率都有一定的影响，这一问题促使设备制造商不断升级其路由器产品，提高其路由寻址和转发的性能。  不易进行自动配置和重新编址 由于 IPv4 地址只有 32 比特，地址分配也不均衡，经常在需要在网络扩容或重新部署时，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。  不能解决日益突出的安全问题 随着因特网的发展，安全问题越来越突出。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安全。因此，安全问题也是促使新的 IP 协议出现的一到动因。 针对 IPv4 地址短缺问题，也出现了多种解决方案。比较有代表性的是 CIDR 和 NAT。  CIDR CIDR 是无类域间路由的简称。 IPv4 设计之初是层次化的结构， 分为 A 类 （掩码长度为 8） 、B 类（掩码长度为 16）、C 类地址（...