IPv6基础：扩展报头与关键技术

"IPv6技术基础讲座.ppt" 在本次IPv6技术基础讲座中，我们将深入探讨IPv6协议的核心特征和扩展报头的功能。IPv6作为下一代互联网协议，旨在解决IPv4地址枯竭的问题，同时满足新兴技术对网络性能、安全性和服务质量（QoS）的需求。 首先，IPv6通过提供几乎无限的地址空间来解决IPv4地址紧张的问题。它使用128位地址长度，相比IPv4的32位地址，提供了3.4×10^38个地址，这极大地扩展了网络设备的标识能力。IPv6地址通常以16进制表示，并用冒号分隔，例如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。地址中的零可以被双冒号“::”代替以简化表示，例如2001:db8:85a3::8a2e:370:7334。 IPv6报文结构较IPv4更为简洁，基本头部包含了必须的信息，如源和目的地址、下一报头字段、有效载荷长度等。扩展报头则位于基本头部之后，用于实现IP层的可选功能。其中： 1. Hop-by-Hop Options header：这个扩展报头包含了一路跳转的选项信息，如路由器可以使用的调试或诊断信息，这些信息必须在每跳都处理。 2. Destination Options header：目的选项报头只在数据包到达最终目的地时才被处理，它可以包含接收者可能需要的参数或选项。 3. Routing header：路由报头允许数据包根据预定义的路径进行路由，这在多播和移动网络中特别有用。 4. Fragment header：分片报头用于数据包的分片和重组，当单个数据包过大无法通过某些链路时，会将其分成多个小片段。 5. Authentication header (AH)：认证头提供了数据完整性和源身份验证，确保数据在传输过程中未被篡改。 6. Encapsulating Security Payload (ESP) header：封装安全负载头用于加密和数据完整性检查，常用于IPsec协议中，提供端到端的安全保护。 学习IPv6，还包括理解IPv6的地址分类，如全局单播地址、链路本地地址、站点本地地址（已被弃用）和多播地址等。此外，还需要掌握无状态自动地址配置（SLAAC）、DHCPv6等地址配置方法，以及邻居发现（ND）机制，ND用于地址解析、路由器发现和前缀发现。 在路由协议方面，IPv6使用了诸如 OSPFv3 和 IS-ISv6 等协议，它们是针对IPv6环境优化的。此外，还需要了解如何配置IPv6路由，以及过渡技术，如6to4隧道、ISATAP隧道、双栈、NAT64等，这些技术用于在IPv4和IPv6共存的环境中平滑过渡。 最后，IPv6还提供了内置的安全性，比如AH和ESP报头，以及更好的QoS支持，使得网络服务提供商能更好地满足不同应用对带宽、延迟和丢包率的需求。通过学习本课程，您将具备IPv6网络的基本理解和配置能力。