20.网工入门篇--------介绍下IPV6基础知识

地址表示形式：
- 完整格式：IPv6 地址总长度为 128 位，通常分为 8 组，每组为 4 个十六进制数的形式，每组十六进制数间用冒号分隔。例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
- 压缩格式：为了书写方便，IPv6 提供了压缩规则。
  - 每组中的前导 “0” 可以省略，如2001:0db8:85a3:0:0:8a2e:0370:7334。
  - 地址中包含的连续两个或多个均为 0 的组，可以用双冒号 “::” 来代替，但在一个 IPv6 地址中只能使用一次双冒号。例如，上述地址可进一步简写为2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334。
地址结构：
- 网络前缀：类似于 IPv4 地址中的网络 ID，用于标识网络的范围。
- 接口标识：相当于 IPv4 地址中的主机 ID，用于区分网络中的不同设备。对于 IPv6 单播地址，如果地址的前 3bit 不是 000，则接口标识必须为 64bit；如果地址的前 3bit 是 000，则没有此限制。接口标识可通过手工配置、系统自动生成、遵循 EUI-64 规范自动生成等方式获得，其中遵循 EUI-64 规范自动生成最为常用。
地址分类：
- 单播地址：
  - 未指定地址：即0:0:0:0:0:0:0:0或::，表示某个接口或节点还没有 IP 地址，可作为某些报文的源 IP 地址（例如在地址重复检测中会出现），源 IP 地址是::的报文不会被路由设备转发。
  - 环回地址：为0:0:0:0:0:0:0:1或::1，与 IPv4 中的127.0.0.1作用相同，主要用于设备向自己发送报文，通常作为虚拟接口的地址（如 loopback 接口）。
  - 全球单播地址：带有全球单播前缀的 IPv6 地址，类似于 IPv4 中的公网地址，可在全球范围内路由和访问。全球单播地址由全球路由前缀、子网 ID 和接口标识组成，能够实现路由前缀的聚合，减少全球路由表项的数量。
  - 链路本地地址：使用特定的本地链路前缀fe80::/10，只能在连接到同一本地链路的节点之间使用，无法跨越路由器。
  - 唯一本地地址：是一种应用范围受限的地址，类似于 IPv4 中的私有地址，在特定的区域或组织内使用。
- 组播地址：用来标识一组接口，一般这些接口属于不同的节点。一个节点可能属于多个组播组，发往组播地址的报文会被组播地址标识的所有接口接收。例如，ff02::1表示链路本地范围的所有节点，ff02::2表示链路本地范围的所有路由器1。
- 任播地址：标识一组网络接口（通常属于不同的节点），目标地址是任播地址的报文将被发送给子网中路由意义上最近的一个网络接口，用于在为多个主机或者节点提供相同服务时提供冗余功能和负载分担功能1。
地址分配方式：
- 无状态地址分配：使用 ND（Neighbor Discovery，邻居发现）协议的 RS（Router Solicitation，路由器请求）和 RA（Router Advertisement，路由器通告）交互完成。节点通过向路由器发送 RS 报文请求网络前缀等信息，路由器回复 RA 报文，节点根据收到的信息自动配置 IPv6 地址。
- 有状态地址分配：使用 DHCPv6（Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6，IPv6 动态主机配置协议）完成，类似于 IPv4 中的 DHCP 协议，可从服务器获取固定的 IPv6 地址等网络配置信息。
与 IPv4 的兼容性：
- IPv4 兼容 IPv6 地址：主要用于在 IPv4 网络上建立自动隧道，传输 IPv6 数据报文，格式如0:0:0:0:0:0:192.168.1.2或::192.168.1.2。
- IPv4 映射 IPv6 地址：主要用于 IPv4/IPv6 双栈节点内部使用，格式如0:0:0:0:0:ffff:192.168.1.2或::192.168.1.2。
IPv6 的优势：
- 地址空间巨大：IPv6 拥有 2 的 128 次方个地址，解决了 IPv4 地址不足的问题，能够满足未来万物互联时代对 IP 地址的海量需求。
- 简化的报头结构：IPv6 报头相比 IPv4 报头更简单，减少了处理开销，提高了数据包的转发效率。
- 更好的安全性：IPv6 支持 IPsec（Internet Protocol Security），可以为网络通信提供更好的加密和认证功能，增强了网络的安全性3。
- 支持移动性：更方便地支持移动设备的接入和移动网络的切换，适用于移动互联网的发展。
- 即插即用：节点接入网络时可以自动配置 IPv6 地址，无需手动配置，方便了网络的管理和使用。