第二章： IPv6 新特性

1. 第二章：IPv6新特性 产品部测试中心 黄铧焕 2005年8月

2. 汇报提纲 • 全新的报文结构 • 巨大的地址空间 • 有效的、分级的寻址和路由结构 • 有状态和无状态的地址配置 • 内置的安全性 • 更好地支持QoS • 全新的邻居发现协议 • 良好的扩展性 • 内置的移动性

3. 全新的报文结构 图二：IPv6包头格式 图一：IPv4包头格式

4. 汇报提纲 • 全新的报文结构 • 巨大的地址空间 • 有效的、分级的寻址和路由结构 • 有状态和无状态的地址配置 • 内置的安全性 • 更好地支持QoS • 全新的邻居发现协议 • 良好的扩展性 • 内置的移动性

5. 巨大的地址空间 IPv6的源地址和目标地址都是128 比特的(16字节)。在IPv4中，理论上可编址的节点数是232，也就是4 294 967 296，按照目前的全世界人口数，大约每3个人就有2个IPv4地址。IPv6的128比特长度的地址数是3.4X1038个地址。即世界上的每个人都可以拥有5.7X1028个IPv6地址。因此由于有充足的IPv6地址可用，因此在IPv6中，不再需要一些节约地址的技术（比如NAT转换）。

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7. IPv6地址=128比特 主机 站点 组织组构 层-n提供商 层-2提供商 层-1提供商 Internet地址注册机构 有效的、分级的寻址和路由结构

8. 有效的、分级的寻址和路由结构 下面以一个实例来说明IPv6路由的聚合： 2001:0420::/35 用户B3 ISPB AS 65100 2001:0420::/35 IPv6因特网 2001::/16 2001:0420:b3::/48 路由选择表(ISPB) 2001:0420:b3:/48 AS 65100 2001:0420:b10:/48 AS 65100 ……… 用户B10 2001:0420:b10::/48 用户A1 ISPA AS 65000 2001:0410::/35 2001:0410::/35 2001:0410:a1::/48 全球路由选择表 2001:0410::/35 AS 65000 2001:0420::/35 AS 65100 ……… 用户A2 路由选择表(ISPA) 2001:0410:a1:/48 AS 65000 2001:0410:a2:/48 AS 65000 ……… 2001:0410:a2::/48 提供商聚合客户的前缀并公告他们的前缀到IPv6因特网

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10. 有状态和无状态的地址配置 为简化主机配置，IPv6既支持有状态的地址配置（例如，在有DHCPv6服务器时的地址配置），也支持无状态的地址配置（例如，在没有DHCPv6服务器时的地址配置）。在无状态的地址配置中，链路上的主机会自动为自己配置适合于这条链路的IPv6地址（称为链路本地地址），或者适合于IPv4和IPv6共存的IP地址，或者由本地路由器加上了前缀的IP地址。甚至在没有路由器的情况下，同一链路上的所有的主机，也可以自动配置它们的链路本地地址，这样不用手工配置也可以进行通信。链路本地地址在1秒钟之内就能自动配置完成，因此同一链路上的节点的通信几乎是立即进行的。相比之下，一个使用DHCP的IPv4主机则要等上整整1分钟：先放弃DHCP的配置，然后自己配置一个IPv4地址。 下面以一个实例来说明，IPv6自动分配IPv6地址的整个过程。

11. 有状态和无状态的地址配置 IPv6主机 IPv6路由器 MAC地址 00:2c:04:00:fe:56 本地链路 主机自动配置的地址： 收到的IPv6前缀+ 链路层地址 发送网络类型信息 (IPv6前缀、默认IPv6路由器…)

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13. 内置的安全性 IPv6协议支持IPSec，这就为网络安全性提供了一种基于标准的解决方案，并且提高了不同IPv6实现方案之间的互操作性。IPSec由两种不同类型的扩展头和一个用于处理安全设置的协议所组成。验证头（AH）为整个IPv6数据包（除了在传输过程中IPv6头中必须封装改变的字段）提供了数据完整性、数据验证和重护保护。封装安全报文（ESP）的头和尾也为ESP封装报文提供了数据完整性、数据验证、数据机密性和重放保护。在单播通信中用于处理IPSec的安全设置的协议通常是Internet密钥交换协议（IKE）。

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15. 更好地支持QoS

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17. 全新的邻居发现协议 IPv6中的邻节点发现（Neighbor Discovery）协议是一系列机制，用来管理相邻节点的交互。该协议用更加有效的单播和组播报文，取代了IPv4中的地址解析（ARP）、ICMP(Internet控制报文协议)路由器发现、ICMP路由器重定向，并在无状态地址自动配置中起到不可缺少的作用。 该协议是IPv6的一个关键协议，也是IPv6和IPv4的一个很大不同点，同时也是IPv6的一个难点。

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19. 良好的扩展性 IPv4包头 选 项 可变长度

20. 良好的扩展性 IPv6 包头 IPv6报文 下一个包头 扩展包头#1 下一个包头 扩展包头#2 有效载荷 （TCP、UDP报文） 扩展包头以菊花链的形式连接在IPv6包头之后

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22. 内置的移动性 由于采用了路由扩展报头(Routing Header)和Destination Option Header等扩展报头，使得IPv6提供了内置的移动性。

23. 谢 谢！