IPv6学习笔记
一文全面了解IPv6
一文全面了解IPv6前国内的网络正在快速的向IPv6升级中，从网络基础设施如运营商骨干网、城域网，到互联网服务商如各类云服务，以及各类终端设备厂商如手机、电脑、路由器、交换机等，均在向IPv6网络的升级改造中。
根据国家相关部门的计划，2019年要基本全面实现IPv6的支持。
那么什么是IPv6，有哪些特点，对网络安全有何影响，又将如何应对等等，关于IPv6的种种疑惑，本文将一一为大家做出阐述！•什么是IPv6IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”（互联网协议第6版）的缩写，是用于替代IPv4的下一代IP协议，也就是下一代互联网的协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。
IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。
其128位地址格式将以其在IP地址数量、安全性、移动性、服务质量等方面的巨大优势，改变现代信息生活。
互联网数字分配机构（IANA）在2016年已向国际互联网工程任务组（IETF）提出建议，要求新制定的国际互联网标准只支持IPv6，不再兼容IPv4。
•IPv6的优势1.明显地扩大了IP地址空间2.明显提高了网络的整体吞吐量3.使得整个服务质量得到了很大改善4.安全性有了更好的保障5.支持即插即用和移动性•IPv6技术特性IPv6 在解决了 IPv4 的地址匮乏问题的同时，还在许多方面实现了优化改进，主要包括以下五点：•第一，IPv6 具有层次化的编址方式，地址分配遵循聚类（Aggregation）的原则，同时通过使用更小的路由表，使得路由器能在路由表中用一条记录（Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，有利于骨干网路由器对数据包的快速转发有效提高转发速度。
•第二，IPv6 增强了组播支持以及对流的控制能力，为多媒体应用和服务质量（QoS，Quality of Service）控制提供了更好的网络平台。
H3C网络技术课程学习笔记讲解
H3C⽹络技术课程学习笔记讲解H3CNE⽹络技术课程学习笔记第1章计算机⽹络概述⼀、计算机⽹络的演化计算机⽹络⾄今共经历4个时期：第⼀代：以单个计算机为中⼼的远程联机系统（FED前端机）第⼆代：以多个主机通过通信线路互联（IMP接⼝报⽂处理机）第三代：在OSI标准的基础上，具有统⼀⽹络体系结构（OSI）第四代：将多个具有独⽴⼯作能⼒的计算机系统通过通信设备、线路、路由功能完善的⽹络软件实现⽹络资源共享和数据通信的系统（Internet）下⼀代：因特⽹、移动⽹、固话⽹的融合（IPv6）⼆、计算机⽹络的类型按地理覆盖范围：lan、man、wan、Intenet按⽹络拓扑结构：星状、环状、总线、混合状、⽹状按管理模式：对等、C/S三、衡量计算机⽹络的性能指标1、带宽：数字信道上能够传送的最⾼数据传输速率2、时延：传播时延+发送时延+处理时延3、传播时延带宽积：传播时延*带宽四、⽹络标准化组织1、美国国际标准化组织（ANSI）2、电⽓电⼦⼯程师协会（IEEE）3、国际通信联盟（ITU）4、国际标准化组织（ISO）5、电⼦⼯业联合会（EIA）6、通信⼯业联合会（TIA）7、Internet⼯程任务组（IETF）第2章OSI参考模型与TCP IP模型分层的有点：1、促进标准化⼯作，允许供应商开发2、各层间独⽴，把⽹络操作划分成复杂性低的单元3、灵活好⽤，某⼀层变化不会影响到其他层，设计者可专⼼开发模块功能4、各层间通过⼀个接⼝在上下层间通信⼀、了解OSI参考模型和TCP/IP模型的产⽣背景1、OSI（开放式系统互连参考模型）是ISO（国际标准化组织）于1978年所定义的开放式系统模型，它描述了⽹络层次结构，保证了各种类型⽹络技术的兼容性、互操作性。
各⽹络设备⼚商按照此模型的标准来开发⽹络产品，实现彼此的兼容。
2、TCP/IP协议起源于20世纪60年代，由IEEE提出，是⽬前应⽤最⼴、功能最强⼤的⼀个协议，已成为计算机相互通信的标准。
IPv6基础介绍
IPv6基础介绍文档摘要：IPv6协议，IPv6优点，IPv6基本功能关键字：IPv6，ICMPv6，DHCPv6，PPPoEv6一、IPv6协议介绍IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为“互联网协议”。
IPv6是IETF（互联网工程任务组，Internet Engineering TaskForce）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。
目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），它的下一个版本就是IPv6。
1、IPv4设计的不足（a）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。
与此同时，移动IP和宽带技术的发展需要更多的IP地址。
IPv4地址资源紧张直接限制了IP技术应用的进一步发展。
针对IPv4的地址短缺问题，也曾先后出现过几种解决方案。
比较有代表性的是CIDR(Classless Inter-Domain Routing)和NAT(IP Network AddressTranslator)。
但是CIDR和NAT都有各自的弊端和不能解决的问题，由此推动了IPv6的发展。
（b）骨干路由器维护的路由表表项过于庞大由于IPv4发展初期的分配规划问题，造成许多IPv4地址分配不连续，不能有效聚合路由。
日益庞大的路由表耗用较多内存，对设备成本和转发效率产生影响，这一问题促使设备制造商不断升级其路由器产品，以提高路由寻址和转发性能。
（c）不易进行自动配置和重新编制由于IPv4地址只有32比特，并且地址分配不均衡，导致在网络扩容或重新部署时，经常需要重新分配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。
IPv6详解
IPv6详解（二）来源: IPv6之家IPv6寻址在 Internet 协议版本 6 (IPv6) 中，地址的长度是 128 位。
地址空间如此大的一个原因是将可用地址细分为反映 Internet 的拓扑的路由域的层次结构。
另一个原因是映射将设备连接到网络的网络适配器（或接口）的地址。
IPv6 提供了内在的功能，可以在其最低层（在网络接口层）解析地址，并且还具有自动配置功能。
文本表示形式以下是用来将 IPv6 地址表示为文本字符串的三种常规形式：（一）冒号十六进制形式。
这是首选形式 n:n:n:n:n:n:n:n。
每个 n 都表示八个 16 位地址元素之一的十六进制值。
例如：3FFE:FFFF:7654:FEDA:1245:BA98:3210:4562.（二）压缩形式。
由于地址长度要求，地址包含由零组成的长字符串的情况十分常见。
为了简化对这些地址的写入，可以使用压缩形式，在这一压缩形式中，多个 0 块的单个连续序列由双冒号符号 (::) 表示。
此符号只能在地址中出现一次。
例如，多路广播地址 FFED:0:0:0:0:BA98:3210:4562 的压缩形式为FFED::BA98:3210:4562。
单播地址 3FFE:FFFF:0:0:8:800:20C4:0 的压缩形式为3FFE:FFFF::8:800:20C4:0。
环回地址 0:0:0:0:0:0:0:1 的压缩形式为 ::1。
未指定的地址 0:0:0:0:0:0:0:0 的压缩形式为 ::。
（三）混合形式。
此形式组合 IPv4 和 IPv6 地址。
在此情况下，地址格式为n:n:n:n:n:n:d.d.d.d，其中每个 n 都表示六个 IPv6 高序位 16 位地址元素之一的十六进制值，每个 d 都表示 IPv4 地址的十进制值。
地址类型地址中的前导位定义特定的 IPv6 地址类型。
包含这些前导位的变长字段称作格式前缀 (FP)。
IPv6 单播地址被划分为两部分。
IPv6讲解
IPv6讲解IPv6是第六代互联网协议（Internet Protocol Version 6）的缩写，它是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议。
IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。
IPv6使用更小的路由表，使得路由器转发数据包的速度更快。
IPv6增加了增强的组播支持以及对流的控制，对多媒体应用很有利，对服务质量（QoS）控制也很有利。
IPv6加入了对自动配置的支持，这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。
第二代互联网IPv4技术，核心技术属于美国。
它的最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，编址1600万个网络、40亿台主机。
但采用A、B、C三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。
其中北美占有3/4，约30亿个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个，中国只有3千多万个，只相当于美国麻省理工学院的数量。
地址不足，严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。
一方面是地址资源数量的限制，另一方面是随着电子技术及网络技术的发展，计算机网络将进入人们的日常生活，可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网。
在这样的环境下，IPv6应运而生。
单从数字上来说，IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×10^28倍，达到2^128-1个。
这不但解决了网络地址资源数量的问题，同时也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍。
但是与IPv4一样，IPv6一样会造成大量的IP地址浪费。
准确的说，使用IPv6的网络并没有2^128-1个能充分利用的地址。
首先，要实现IP地址的自动配置，局域网所使用的子网的前缀必须等于64，但是很少有一个局域网能容纳2^64个网络终端；其次，由于IPv6的地址分配必须遵循聚类的原则，地址的浪费在所难免。
但是，如果说IPv4实现的只是人机对话，而IPv6则扩展到任意事物之间的对话，它不仅可以为人类服务，还将服务于众多硬件设备，如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等，它将是无时不在，无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。
ipv6学习笔记
1 Introducing Ipv6Ipv6 不需要NAT因为IPV6地址太多，所以没有必要使用私有地址。
Ipv4端到端的排错由于因为NAT而非常麻烦。
Ipv6路由表体积大。
Plug –and-play: 即插即用Ipv6包头比较简洁。
Ipv6安全性提升不少。
Ipv4包头是明文形式，单播而言也是目标地址路由，意味着可以使用ip spoofing进行攻击。
Ipv6有ip security,安全版本ip。
强制集成ip sec 保证安全性。
Ipv6 需要aggregation 路由聚合技术。
节省带宽。
1.2 Defining IPv6 Addressing思科设备，适合IPv6的有路由器25系列支持IPV6但是不能支持限速转发。
企业应用28 38 ISIS路由器硬件上支持IPV6了，都可以实现限速转发。
蓝色的位置发生变化：Traffic class = type of service: QOS用途Hop limit= time to liveNext header类似于ipv4 protocol的协议号的功能Payload length有效负荷的长度= total length新增的 Flow label和traffic class 有点类似用于QOS功能。
Ipv6特点:支持下一个包头扩展包头是为了提升转发效率；并且终端节点，更有效的处理IPv6的数据包。
某个x中代表16个bit。
如果有连续的0可以缩写成一个零。
连续多个零可以用两个冒号，但是只能使用一次。
通常就把多个零组成冒号。
子网掩码是以前缀表示法。
/128是代表主机路由/64就是他的子网掩码多了一个anycast取代了ipv4的广播。
Anycast: 想取代广播，并且不希望发生广播风暴而浪费主机资源。
任意播分配给多个不同的路由器的接口，我们发送给任意播的数据包，他会发送离自己最近的接口，最近的判定是路由协议的度量值判定。
多点传送还是通过组播来实现。
IPv6学习笔记V2
IPv6学习笔记孙杨华@20200203我们熟悉IPv4 单播地址、广播地址和组播地址，它们指定了要与哪台设备(至少是多少台设备)通信。
IPv6 改变了这种三重唱局面，新增了任意播；另外，由于广播效率低下，IPv6不再支持它、IPv6中没有广播了。
IPv6 地址类型和通信方法的功能单播地址（Unicast）：目标地址为单播地址的报文被传输到单个接口。
为均衡负载，位于多台设备中的多个接口可使用相同的地址，但这种地址被称为任意播地址。
●全局单播地址：可路由的公有地址，与IPv4 中的公网地址相同，它们以2000::/3打头。
●本地链路单播地址：类似于IPv4 私有地址，也是不可公网路由的（标准规定在子网中也是不能生成路由的，纯链路连接使用地址），它们以FE80::/10打头。
●本地站点单播地址：与本地链路单播地址意义基本相同，这些地址也是不可在因特网路由的，但也基本上是全局唯一的，因此不太可能重复使用它们。
唯一的本地地址设计用于替代场点本地地址，因此它们的功能几乎与IPv4私有地址相同:支持在整个场点内通信，可路由到多个本地网络。
它们以FEC0::/10打头。
猜想？：我认为在实际应用中，本地链路和本地站点单播地址都会作为私有地址使用，不会有明显区别，和IPv4中三个私网地址使用情况类似，不会有强制使用规范。
最后还是一样，只有公网IPv6地址和私网IPv6地址的区别。
简单来说就是以FC、FD、FE开头的都是私网地址。
组播地址（Cluster，有些资料中也翻译为集群地址）：与IPv4 中一样，目标地址为组播地址的报文被传输到该组播地址表示的所有接口。
这种地址有时也被称为一对多地址。
IPv6 组播地址很容易识别，它们总是以FF打头。
任意播地址（Multicast）：与组播地址一样，任意播地址也标识多个设备的多个接口，但有一个很大的差别，任意播分组只被传输到一个接口一一根据路由选择距离确定的最近接口。
这种地址的特殊之处在于，可将单个任意播地址分配给多个接口。
ipv6基本知识
一、IPv6包头IPv6 包头格式要么删除某些IPv4 包头字段，要么将这些字段设为可选。
尽管地址大小增加了，但这种更改却最大程度地减少了IPv6 包头所占用的带宽。
虽然IPv6 地址长度是IPv4 地址长度的四倍，但是IPv6 包头的大小只是IPv4 包头大小的两倍。
IPv6基本头格式固定1、IPV4报文头格式及各字段功能1.图示2.3.各字段功能4.版本号（Version）：长度4比特。
标识目前采用的IP协议的版本号。
一般的值为0100（IPv4），0110（IPv6）5.IP包头长度（Header Length）：长度4比特。
这个字段的作用是为了描述IP包头的长度，因为在IP包头中有变长的可选部分。
该部分占4个bit位，单位为32bit（4个字节），即本区域值= IP头部长度（单位为bit）/(8*4)，因此，一个IP包头的长度最长为“1111”，即15*4＝60个字节。
IP包头最小长度为20字节。
6.服务类型（Type of Service）：长度8比特。
8位按位被如下定义PPP DTRC06.1 PPP：定义包的优先级，取值越大数据越重要000 普通(Routine)001 优先的(Priority)010 立即的发送(Immediate)011 闪电式的(Flash)100 比闪电还闪电式的(Flash Override)101 CRI/TIC/ECP(找不到这个词的翻译)110 网间控制(Internetwork Control)111 网络控制(Network Control)6.2 DTRCOD 时延: 0:普通1:延迟尽量小T 吞吐量: 0:普通1:流量尽量大R 可靠性: 0:普通1:可靠性尽量大M 传输成本: 0:普通1:成本尽量小0 最后一位被保留，恒定为07.IP包总长（Total Length）：长度16比特。
以字节为单位计算的IP包的长度(包括头部和数据)，所以IP包最大长度65535字节。
樊博士的IPv4IPv6学习笔记
资料调研与学习笔记之一IPv4 与IPv6协议学习Author：樊晓光Email ：solar_ambitious@欢迎来信一起学习QQ ：290008487目录资料调研与学习笔记之一 (1)IPv4 与IPv6协议学习 (1)TCP/IP模型 (2)IPv4数据包头格式： (2)IPv4的缺点： (4)IPv6协议特点： (5)IPv6地址的分类 (7)单播（unicast）地址 (7)任播（anycast）地址 (7)多播（multicast）地址 (7)IPv6扩展头： (8)（一）Hop-by-Hop (8)（二）目的地选项包头 (8)（三）路由包头 (9)（四）分段包头 (9)（五）认证包头 (9)（六）ESP协议包头 (9)TCP/IP 模型IPv4 Internet Protocol version 4，即IP(Internet Protocol)网际互连协议的第四个版本。
产生于20世纪70年代中期，在当时非常成功的投入到商用，1981年完成的RFC798是当前使用的IP 标准。
IP 是TCP/IP 协议簇的一部分，是它极大的推动了Internet 互联网的发展。
它采用五层结构，如下图：用户通过网络应用（客户端程序，浏览器）交互的层次提供数据转发和路由同一个网络上的设备可以彼此通讯，包括LLC 逻辑链路控MAC 访问控制协议等提供物理连接，传输电子或光信号等。
IPv4数据包头格式：Version：标识数据包所归属的IP版本号。
这个4 bit的字段当被设置为0100时表示IPV4，设置为0110时表示IPv6.Header Length：标识IPV4数据包头部长度。
这个字段值的会根据后面Options字段变化而变化。
IP数据包包头最小长度为20字节，而最大可以60个字节。
但由于IPV4的Options段用得比较少，我们看到的大部分IP数据包都为20字节。
Type of Service (TOS)或DiffServ：服务类型或差分服务。
IPv6基础介绍
IPv6基础介绍⼀、IPv6基础介绍1、IPv6是Internet⼯程任务组（IETF）设计的⼀套规范，它是⽹络层协议的第⼆代标准协议，也是IPv4（Internet Protocol Version 4）的升级版本。
2、IPv6与IPv4的最显著区别：IPv4地址采⽤32⽐特标识，⽽IPv6地址采⽤128⽐特标识。
128⽐特的IPv6地址可以划分更多地址层级、拥有更⼴阔的地址分配空间，并⽀持地址⾃动配置；近乎⽆限的地址空间是近乎⽆限的地址空间是IPv6的最⼤优势。
3、IPv6基本报头：（1）IPv6报⽂由IPv6基本报头、IPv6扩展报头以及上层协议数据单元三部分组成。
（2）IPv6的基本报头在IPv4报头的基础上，增加了流标签域，去除了⼀些冗余字段，使报⽂头的处理更为简单、⾼效。
（3）关键字段：Traffic Class：流类别，长度为8bit，它等同于IPv4报头中的TOS字段，表⽰IPv6数据报⽂的类或优先级，主要应⽤于流可以理解为特定应⽤或进程的来⾃某⼀源地它⽤于区分实时流量。
流可以理解为特定应⽤或进程的来⾃某⼀源地QoS。
Flow Label：流标签，长度为流标签，长度为20bit，它⽤于区分实时流量址发往⼀个或多个⽬的地址的连续单播、组播或任播报⽂。
IPv6中的流标签字段、源地址字段和⽬的地址字段⼀起为特定数据流指定了⽹络中的转发路径。
这样，报⽂在IP⽹络中传输时会保持原有的顺序，提⾼了处理效率。
随着三⽹合⼀的发展趋势，IP⽹络不仅要求能够传输传统的数据报⽂，还需要能够传输语⾳、视频等报⽂。
这种情况下，流标签字段的作⽤就显得更加重要。
跳数限制（Hop Limit）：长度为8bit，该字段类似于IPv4报头中的Time to Live字段，它定义了IP数据报⽂所能经过的最⼤跳数。
每经过⼀个路由器，该数值减去1；当该字段的值为0时，数据报⽂将被丢弃。
（4）IPv6为了更好⽀持各种选项处理，提出了扩展头的概念。
IPv6 基础知识简介
4、ICMPv6 协议
ICMPv6 是IPv6的基础协议之一 邻居发现、PathMTU发现机制均是基于ICMPv6协议报文 实现的 ICMPv6由ICMPv4（RFC792）而来，做了一部分的改动， 但报文基本格式和用法是一样的 ICMPv6的Next Header值为58 ICMPv6的RFC编号2463
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1、IPv6的产生背景
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IPv6的技术特点
128位的地址长度 新的地址分类和地址分配方案 简化、高效的报文结构 内置的安全特性 用组播代替广播 更好的支持移动性 自动地址配置方便IPv6网络的部署 提供多种过渡机制
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目录
1. IPv6 产生的背景 2. IPv6 地址 3. IPv6 报文结构 4. ICMPv6 协议 5. IPv6 邻居发现协议 6. IPv6 Path MTU 7. 无状态的地址分配 8. 有状态的地址分配：DHCPV6 9. 用户接入认证：PPPoEv6 10. DNS6
同一个地址不同表示法的例子
2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45FF/64 2001:410:0:1:0:0:0:45FF/64 2001:410:0:1::45FF/64
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2、IPv6 地址—分类
单播地址（Unicast ）: 标识一个接口，目的为单播地址的报文会被送到被标识的接口。
Flags 永久标志 0RP0：永久多播地址 0RP1：临时多播地址
Scope 应用范围 0001：接口本地范围，单个接口范围有效，仅用于多播的Loopback操作 0010：链路本地范围 0100：管理本地范围，管理员配置的 0101：站点本地范围 1000：组织本地范围，属于同一个组织的多个站点范围 1110：全局范围 其他的为保留或未定义，可由管理员来定义附加的多播范围
H3CSE(路由)学习笔记
H3CSE（路由）学习笔记第一部分ospf一、ospf基本概况，记住4点。
1.由ietf制定。
2.l-s类型。
3.是一种igp。
4.目前采用version2（version3针对ipv6）二、ospf8个特点。
1.适用于各种网络规模，最多积极支持几百台路由。
2.收敛快（原因采用了触发更新机制）。
3.无环（原因使用了spf算法，报文随身携带routerid）.4.引入区域机制（l-s路由算法共性，提高ospf工作效率）。
5.等价路由（好处就是同时实现功率平衡）。
6.路由分级（共四级，具有不同优先级，intra和inter是优先级10和extra1和extra2优先级150）。
7.积极支持检验（进一步增强了路由协议本身的安全性）。
8.协议报文用组播发送。
三、ospf6个关键概念。
1.自治系统：用as表示，是一组使用相同路由协议交换路由信息的路由器集合。
2.ospf的路由计算过程：step①交互lsa每台路由器生成lsdb（lsa---lsdb）step②将lsdb转换成带权有向图step(lsdb---带权有向图)③根据spf算法计算出路由。
（spf计算---路由表）（注意：此过程中每台路由器的lsdb是相同的，每台路由器计算出的路由是不同的。
）3.routerid：①作用是在as中唯一标识一台路由器②本身是一个32bits无符号整数。
4.ospf5种协议报文：①hello报文（用来建立邻居关系，选举dr/bdr）②dd报文（将自己lsdb描述给邻居）③lsr报文（向邻居请求自己需要的ls）④lsu报文(向邻居发送对方需要的ls)⑤lsack报文(对收到的ls进行确认)五、ospf的9中lsa类型1.type1：每个路由器产生，在本area内传播2.type2：dr产生，在本area内传播3.type3：abr产生，通告给其他的area4.type4：abr产生，通告给相关area（到asbr的路由）5.type5：asbr产生，通告给除了stubarea（至as外部的路由）6.type7：nssa的asbr产生，仅在nssaarea传播（到as外部的路由）六、邻居和邻接1.在ospf中路由器与路由器之间存有两种关系分别就是邻居们和接邻。
物联网简介 学习笔记手入门概念说明
物理网的发展历程--中国台湾一
感知技术是其核心,
物联网的架构--传输层
传输层技术
传输层通过3G通信网络、卫星、工业以太网、总线等实现数据的传输和计算 3G通信网络
•TD终端 •OMSOpenMobileSystem系统 工业以太网 •基于IEEE802.3Ethernet的局域网, •面向生产过程,强调实时性、可靠性、安全性和数据完整性, 总线 •它广泛用于离散控制领域,主要被设计作为汽车环境中的微控制器通信,在车 载各电子控制装置传感器之间交换信息, 通讯技术是其核心
基本概念--智慧地球
智慧地球智慧地球
也称为智能地球,就是 把感应器嵌入和装备到 电网、铁路、桥梁、隧 道、公路、建筑、供水 系统、大坝、油气管道 等各种物体中,并且被 普遍连接,形成所谓物 联网,然后将物联网与 现有的互联网整合起来, 实现人类社会与物理系 统的整合,这一概念由 IBM首席执行官彭明盛 首次提出,
物理网的发展历程--美国概况二
产业链全面发展
物联网产业链 •TI、Intel等集成电路厂商投入巨资进行RFID的芯片研发, •Symbol研发出同时可以阅读条形码和RFID的扫描仪, •IBM、微软和HP等积极开发相应的软件和系统, •以RFID标签专利为例,美国专利申总量高达世界知识产权的53%, 应用 •交通、车辆管理、身份识别、生产自动化控制等领域早已开始应用RFID技术, •零售商沃尔玛推动了FRID技术在零售、仓储管理及物流跟踪等领域的应用,
IPV6基础知识-地址与报文格式
IPv6
IPv4协议的局限性
IP地址空间的局限性
骨干路由表数量大
• IPv4的地址位数为32位， 可使用的IP地址数量约 43 亿 个 ， 全 球 公 网 IPv4 地址已于2011年2 月分配完毕；
• 由于IPv4发展初期的分 配规划问题，许多IPv4 地址块分配不连续，不 能有效聚合路由。目前 全 球 IPv4 BGP 路 由 表 仍不断增长，即使经过 CIDR 聚 合 （ Classless Inter-Domain Routing ， 无 类 别 域 间 路由），也有70万条左 右，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；
接口ID（64bit）
如图所示，某设备接口以太网MAC地址为00E0-4C-68-10-18，通过EUI-64自动生成IPv6 的接口ID。 • 步骤1：在MAC地址的高24位厂商ID和低24 位厂商编号ID之间插入两个字节FFFE • 步骤2：将U/L位取反，此处0置为1 注：U/L 位是第一个字节的第七位，用于确定 该地址是全球管理还是本地管理。如果为0就为 全球管理，表示全球唯一地址；为1就为本地管 理，表示本地唯一地址，是网络管理员为了加 强自己对网络管理而指定的地址
IPv6
IPv6地址结构
IPv6地址结构
前缀（64biBiblioteka ）IPv6地址分为两部分 • 网络前缀，相当于IPv4中的网络ID • 接口标识，相当于IPv4中的主机ID
ipv6 试题 答案
ipv6 试题答案IPv6试题答案题一：1. IPv6是什么？简要介绍其特点和优势。
IPv6是Internet Protocol version 6（互联网协议第六版）的简称，它是IPv4的继任者，旨在解决IPv4地址枯竭问题，并提供更好的网络性能和安全性。
IPv6相对于IPv4的特点和优势包括：（1）地址空间更大：IPv6采用128位编址，相比IPv4的32位编址，提供了更广阔的地址空间。
IPv6允许产生约340亿亿亿亿（3.4×10^38）个地址，可以满足未来互联网发展的需求。
（2）地址分配更灵活：IPv6引入了一些新的地址类型和分配机制，使得地址的分配更加高效和灵活。
例如，IPv6引入了无状态地址自动配置（SLAAC）机制，可以自动为设备分配地址，简化了网络管理。
（3）改进的路由和组播：IPv6使用更长的地址前缀和更简洁的路由维护表，使得路由更加高效。
此外，IPv6在协议层面对组播进行了改进，支持更高效的组播通信。
（4）内置安全机制：IPv6在设计上考虑了网络安全，内置了安全相关的特性。
例如，IPv6支持IPsec协议，可以在网络层提供加密和认证功能，增强了数据的安全性和隐私保护。
题二：2. IPv6的地址格式是怎样的？简要说明IPv6地址的各个部分。
IPv6地址由8个16进制数（每个数有4个十六进制位）组成，以冒号分隔，总长度为128位。
比如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
IPv6地址的各个部分包括：（1）网段前缀（Prefix）: 网段前缀是IPv6地址的最高位数，在地址中标识了地址所在的网络或者子网。
比如上述地址中的2001:0db8:85a3::/48，其中/48表示地址中的前48位为网段前缀。
（2）全局唯一地址（Global Unicast Address）: 全局唯一地址是指在全球范围内唯一标识一个主机的IPv6地址。
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IPv6学习一、IPv4的局限性 (2)二、IPv6优点 (2)三、IPv6 Internet 协议（RFC2460） (3)1、IPv6 首部格式 (3)2、IPv6 扩展首部（RFC1883） (4)四、IPv6地址的表示方法（RFC2373） (7)1、IPv6地址的文本表示 (7)2、IPv6地址前缀的文本表示 (8)五、IPv6地址的划分（RFC2373、2374） (9)1、任意点播地址（Anycast Addresses） (10)2、组播地址（Multicast Addresses） (11)3、单播地址（Unicast Addresses） (12)六、IPV6无状态地址自动配置（RFC2462） (13)1、接口标识符的生成（从MAC地址到IPv6地址） (13)七、IPV6有状态地址自动配置（DHCP等相关协议RFC） (14)八、IPv4/IPv6双栈方法 (14)九、附录： (14)一、IPv4的局限性IPv4协议是目前广泛部署的网络协议，但是随着因特网的发展，IPv4有以下局限性●地址空间匮乏：IP地址为32位长，地址数最多大概43亿个地址数。
●骨干路由器路由表项过大：由于IPv4网络的分配规划问题，许多IPv4地址块分配不连续，不能有效的聚合路由，造成路由表项越来越大。
●安全性：IPv4网络的安全性由网络上层负责，不支持端到端的安全。
二、IPv6优点IPv6优点如下：●IP地址长度扩展为128位地址长度由32位扩大到128位，地址数43亿*43亿*43亿*43亿。
同时取消了广播地址而已组播地址替代，避免无用信息在网络中循环，造成资源浪费。
●简化的包头格式Ipv4包头长度在20字节到60字节之间，节点处理要判断包头的长度；IPv6包头固定长度为40字节，能够通过硬件处理包头来加快选路速度，提高效率。
●增强对扩展和选项的支持IPv4在IP头的尾部加入选项，而IPv6把选项加在单独的扩展头中，放在净荷中。
即选项投只有在必要的时候才需要检查。
●融合多项技术：流标签选项，提供流qos；提供省份验证和保密，IPsec功能；●支持IP地址的自动配置IPv6支持在不使用地址配置协议（如DHCPv6）的情况下能够对自己进行地址配置。
●移动IP移动IPv6的主要目标就是使得移动节点总是通过家乡地址寻址，不管是连接在家乡链路还是移动到外地网络。
移动IPv6对于IP层以上的协议层是完全透明的，这使得移动节点在不同子网间移动时，运行在该节点上的应用程序不需修改或配置仍然可用。
三、IPv6 Internet 协议（RFC2460）1、IPv6 首部格式关键字说明：关键字占用bit数值/说明Version 4 6，Internet 协议版本号Traffic Class 8 传输类别字段Flow Label 20 数据流标签Payload Length 16 无符号整数，IPv6 有效载荷长度，也就是以八位组为单位，在这个包中 IPv6 首部后面的其余部分的长度Next Header 8 标识紧接在 IPv6 首部后面的下一个首部的类型Hop Limit 8 无符号整数，在每个传输此包的节点处递减1。
如果跳数限制减为零，就抛弃此包Source Address 128 源地址DestinationAddress128 目的地址IPv6 首部实例2、IPv6 扩展首部（RFC1883）在 IPv6 里，可选的网络层信息在一个独立的首部编码，放在包中IPv6 首部与上层协议首部之间。
有这样几个为数不多的扩展首部，每个首部由不同的"下一个首部"的值来标识。
一个 IPv6 首部可以携带零个，一个或者更多的扩展首部，每个扩展首部由前一个首部中的"下一个首部"字段标识。
（1）扩展首部介绍及其顺序当在同一个包中使用多于一个扩展首部时，建议以如下顺序排列这些首部:A.IPv6 首部B.逐跳选项首部（Hop-by-Hop Options header）此扩展头必须紧随在IPv6头之后，它包含包所经路径上的每个节点都必须检查的可选数据。
到目前为止，只定义了一个选项：巨型净荷选项。
该选项指明，此包的净荷长度超出了IPv6的16位净荷长度字段。
只要包的净荷(包括逐跳选项头)超出65535字节，就必须包含该选项。
如果节点不能转发此包，则必须返回一个ICMPv6出错报文。
C.目的地址选项首部（Destination Options header）此扩展头包含只能由最终目的地节点所处理的选项。
目前，只定义了填充选项，将该头填充为64位边界，以备将来所用。
D.路由首部（Routing header）此扩展头指明包在到达目的地途中将经过的特殊的节点。
它包含包沿途经过的各节点的地址列表。
IPv6头的最初目的地址不是包的最终目的地址，而是选路头中所列的第一个地址。
此地址对应的节点接收到该包后，对IPv6头和选路头进行处理，然后将包发送到选路头列表中的第二个地址。
如此继续，直至该包到达最终目的地。
E.分片首部（Fragment header）此扩展头包含一个分段偏移值、一个“更多段”标志和一个标识字段，用于源节点对长度超出源端和目的端间路径MTU的包进行分段。
F.认证首部（Authentication header）此扩展头提供了一种机制，对IPv6头、扩展头和净荷的某些部分进行加密的较验和计算。
G.封装安全有效载荷首部（Encapsulating Security Payload header）这是最后一个扩展头，不进行加密，它指明剩余的净荷已经加密，并为已获得授权的目的节点提供足够的解密信息。
H.目的地址选项首部I.上层协议首部（upper-layer header）（2）扩展首部字段值及在报文中的存放（3） IPv6选项说明IPv6选项包含如下三个字段：A.选项类型：该字段为8位标识符，指明选项的类型。
字段的前2位表示目的节点在不能识别特定的选项时应该采取的动作，共有如下四种选项类型：00：忽略此选项，完成对扩展头其余部分的处理。
01：丢弃整个包。
10：丢弃包，不论该包的目的地址是否是组播地址，都向该包的源地址发送一个I C M P报文。
11：丢弃包，如果该包的目的地址是单播地址或任意点播地址(即非组播地址)，则向该包的源地址发送一个I C M P报文。
第3位指明在包从源地址到目的地址的传送过程中，选项数据的值是否可以改变。
若为0，则不允许改变；若为1，则选项数据是可变的。
B.选项数据长度：该字段为8位整数，表示选项数据字段的长度。
该字段最大值为255。
C.选项数据：该字段包含选项特定的数据，最大长度为255字节。
四、IPv6地址的表示方法（RFC2373）1、IPv6地址的文本表示用文本串表示的I P v 6 地址有三种规范形式：(1) 优先选用的形式为x:x:x:x:x:x:x:x，其中x 是8 个1 6 位地址段的十六进制值。
例如：FEDC: BA98:7654:3210: FEDC: BA98:7654:32101080:0:0:0:8:800:200C:417A个别字段中前面的0 可以不写，但是每段必须至少有一位数字。
(2) 在分配某种形式的IPv6 地址时，会发生包含长串0 位的地址。
为了简化包含0 位地址的书写，指定了一个特殊的语法来压缩0 。
使用“：：”符号指示有多个0 值的16 位组。
“：：”符号在一个地址中只能出现一次。
该符号也能用来压缩地址中前部和尾部的0 。
用下面的例子来说明：1080:0:0:0:8:800:200C:417A 单播地址FF01:0:0:0:0:0:0:101 组播地址0:0:0:0:0:0:0:1 回返地址0:0:0:0:0:0:0:0 未指定地址可用下面的压缩格式表示：1080::8:800:200C:417A 单播地址FF01::101组播地址::1 回返地址::未指定地址(3) 当谈到IPv4 和IPv6 节点这样一个混合环境时，有时更适合于采用另一种表示形式：x:x:x:x:x:x:d.d.d.d ,其中x 是地址中6 个高阶1 6 位段的十六进制值，d 是地址中4 个低价8 位段的十进制值(标准I P v 4 表示)。
举例说明：0:0:0:0:0:0:13.1.68.30:0:0:0:0:FFFF:129.144.52.38写成压缩形式为：::13.1.68.3::FFFF.129.144.52.382、IPv6地址前缀的文本表示IPv6 地址前缀的表示方式和IPv4 地址前缀在CIDR 中的表示方式很相似。
一个IPv6 地址前缀可以表示为如下的形式：IPv6 地址/前缀长度其中，IPv6 地址是前面三种形式的任何形式的IPv6 地址。
而前缀长度是组成前缀的十进制值，说明地址最左边的连续的地址位的长度。
例如，60 位长的前缀12AB00000000CD3(十六进制)可用下面的合法格式来表示：12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/6012AB:: CD30:0:0:0:0/6012AB:0:0:CD30::/60但是，下面的表示方式是不合法的。
12AB:0:0:CD3/60在任何一个16位段的地址块中，可以省略前部的0。
但不能省略尾部的0 。
12AB::CD30/60 /左边的地址会展开成12AB:0000:0000:0000:0000:000:0000:CD3012AB::CD3/60 /左边的地址会展开成12AB:0000:0000:0000:0000:000:0000:0CD3当书写节点地址和它的子网前缀两者时，可以组合成如下表示：节点地址：12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF和它的子网号：12AB:0:0:CD30::/60可以缩写成为：12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF/60五、IPv6地址的划分（RFC2373、2374）IPv6地址整体划分为三种：单播地址（Unicast Addresses）、任意点播地址（Anycast Addresses）和组播地址（Multicast Addresses）。
不再有广播地址。
一个IPv6 地址的具体类型是由地址的前面几位来指定的。
包含这前面几位的可变长度字段称为格式前缀(FP)。
这些前缀的初始分配如下：分配前缀(二进制) 占地址空间的百分率————————————————————————————保留 0000 0000 1/256未分配 0000 000 11/256为NSAP地址保留 0000 001 1/128为IPX地址保留 0000 010 1/128未分配 0000 011 1/128未分配 0000 1 1/32未分配 0001 1/16可集聚全球单播地址 001 1/8未分配 010 1/8未分配 011 1/8未分配 100 1/8未分配 101 1/8未分配 110 1/8未分配 1110 1/16未分配 1111 0 1/32未分配 1111 10 1/64未分配 1111 110 1/128未分配 1111 1110 0 1/512链路本地单播地址 1111 1110 10 1/1024站点本地单播地址 1111 1110 11 1/1024组播地址 1111 1111 1/256注：(1) 未指定地址、回返地址，和嵌入IPv4 地址的IPv6 地址的分配在格式前缀空间0000-0000以外。