IPv6无状态地址自动配置协议详解

"无状态地址自动配置协议是IPv6网络中的一种关键机制，它允许主机自动获取全球单播地址，解决了IPv4地址枯竭的问题。IPv6的地址由128位组成，通常以16进制8个字段表示，并可以通过零压缩简化表示。此外，IPv6还引入了双冒号表示法，但每个地址中只能使用一次。" 在IPv6网络中，无状态地址自动配置协议（SLAAC，Stateless Address Autoconfiguration）是主机获取IP地址的主要方式之一。与IPv4中的DHCP类似，但无需服务器分配，主机能根据路由器公告自动配置地址。当主机启动时，它会监听路由器发送的路由器公告（Router Advertisements），从中获取网络前缀信息。这些前缀用于构建全局唯一、网络可达的IP地址。 非链路本地地址（Non-Link-local addresses）的自动配置是SLAAC的一部分，它不局限于仅在本地链路上有效的地址。接口ID通常是通过扩展唯一标识符（EUI-64）格式生成，该格式结合了物理MAC地址和一个特定的标志来确保全局唯一性。然而，在配置地址之前，主机必须执行重复地址检测（DAD，Duplicate Address Detection）以确保该地址在网络中未被其他设备使用。 IPv6的寻址方案相比IPv4有了显著的改进，提供了几乎无限的地址空间（2^128个地址）。IPv6地址由8个16位的字段组成，每个字段之间用冒号分隔，可以进行零压缩，使得地址书写更简洁。双冒号 (::) 表示连续的零字段，但一个地址中只能出现一次，以避免混淆。 此外，IPv6的地址类型多样，包括全局单播地址、链路本地地址、多播地址等，其中全局单播地址是用于互联网通信的主要地址。嵌入的IPv4地址机制允许IPv4和IPv6网络之间的互操作，这是IPv6过渡技术的一部分，例如隧道技术、双栈策略等。 IPv6不仅提供了海量的地址空间，还引入了诸多增强特性，如简化基本报头以提高处理效率，可扩展的报头设计以适应未来协议扩展，地址自动配置简化网络管理，内置的IPSec提供网络层安全，以及流量标签支持QoS（服务质量）等。这些改进使得IPv6成为了IPv4演进的必然选择，特别是在物联网、移动网络和宽带服务等领域对大量独立IP地址需求日益增长的背景下。