IPv6：下一代互联网的解决方案与特点

计算机网络课程的第10章深入探讨了下一代因特网技术——IPv6，这是为了解决IPv4地址耗尽问题的关键。IPv4的32位地址空间已经不足以满足日益增长的互联网需求，导致地址分配不均和浪费。为此，课程提供了以下解决方案： 1. 无类别编址CIDR (Classless Inter-Domain Routing)：通过CIDR，地址分配更为灵活，使得网络管理员可以更高效地管理和使用地址空间。 2. 网络地址转换NAT (Network Address Translation)：NAT技术通过内部网络的IP地址转换外部网络可用的IP地址，节省了全球IP地址的需求。 3. IPv6协议的引入：IPv6引入了128位地址，极大地扩展了地址空间，解决了地址不足的问题。同时，它支持更多的功能，如自动配置、资源预分配等。 在IPv6的数据报结构上，关键的变化包括： - 固定基本首部：IPv6基本首部长度固定为40字节，减少了不必要的字段，如检验和，提高了路由器处理速度。 - 扩展首部：IPv6支持可变数量的扩展首部，它们与数据一起组成有效载荷，提供了更大的灵活性。 - IPv6数据报格式：包括版本字段、目标地址、源地址、下一个首部等，用于标识和路由数据包，同时增加了流量类和通信量类字段，以及有效的负载长度和跳数限制。 此外，IPv6还引入了新的特性，如支持即插即用（自动配置）和资源预分配，这些都为网络的可扩展性和效率带来了显著提升。IPv6是互联网发展的必然选择，它在设计上更加高效、灵活，并且为未来的网络发展奠定了基础。学习这一章节，有助于理解和掌握如何构建和维护一个基于IPv6的网络环境。