CSDN超级实习生计划学习打卡—— Ipv6_ipv6学习计划

一、学习目标
理解IPv6的表示方法和地址类型

二、学习背景
在IPv4诞生的时代，是无法预见今日互联网的繁荣程度的，因此很多设计问题在发展的过程中也逐渐暴露出来，例如分类不合理，可用的公网IP地址总数量太少等等。在此情况下，出现了IPv6。IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”（互联网协议第6版）的缩写，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，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。

三、学习内容
1.表示方法
IPv6的地址长度为128位，是IPv4地址长度的4倍。于是IPv4点分十进制格式不再适用，采用十六进制表示。IPv6有3种表示方法.

冒分十六进制表示法：格式为X:X:X:X:X:X:X:X，每个X表示地址中的16个二进制位（或者十六进制数），例如：ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789，这种表示法中，X中的前导0是可以省略的。

eg. 2001:0DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417A→ 2001:DB8:0:23:8:800:200C:417A

0位压缩表示法：如果一个IPv6地址中间包含很长的一段0，就可以把连续的一段0压缩为“::”。但这种形式“::”只能出现一次。

eg. 

FF01:0:0:0:0:0:0:1101 → FF01::1101

0:0:0:0:0:0:0:1 → ::1

0:0:0:0:0:0:0:0 → ::

内嵌IPv4表示法：为了和IPv4兼容，IPv4地址可以嵌入IPv6地址中，此时地址格式为：X:X:X:X:X:X:d.d.d.d，前96位采用冒分十六进制表示，而最后32位则使用IPv4的点分十进制表示，例如：::192.168.0.1 以及 ::FFFF:192.168.0.1

2.地址分类
IPv6协议主要定义了三种地址类型：单播地址、组播地址（Multicast Address）和任播地址。与原来在IPv4地址相比，新增了“任播地址”类型，取消了原来IPv4地址中的广播地址，因为在IPv6中的广播功能是通过组播来完成的。

单播地址：用来唯一标识一个接口，类似于IPv4中的单播地址。发送到单播地址的数据报文将被传送给此地址所标识的一个接口。

组播地址(多播地址)：用来标识一组接口（通常这组接口属于不同的节点），类似于IPv4中的组播地址。发送到组播地址的数据报文被传送给此地址所标识的所有接口。

任播地址：用来标识一组接口（通常这组接口属于不同的节点）。发送到任播地址的数据报文被传送给此地址所标识的一组接口中距离源节点最近的一个接口,其余情况根据路由协议的度量值确定。

3.IPv6的优势
1、更大地址空间：128位的地址空间使ip地址个数足以给每一个人使用.

2、无需NAT：保障端到端通信

3、没有广播地址：包括单播、多播、任意播

4、支持移动性和安全性：有助于确保遵循移动IP标准和Ipsec标准

5、更简单的报文提高了路由器的效率

6、接口标识：从接口的数据链路层 

4.回环地址& 未指定地址
环回地址

用于标识环回接口，允许节点将数据包发送给自己.::1/128使用了0位压缩法来表示IPv6的地址，它等价于IPv4的环回地址127.0.0.1.

ipv6的本地环回网段是::1/128，日常用的最多的形式是::1,  IPv6中仅此一个环回地址地址(::1)

不同于Ipv4,Ipv4的本地环回网段是127.0.0.0/8  ,网段中不止一个Ip地址,日常用的最多的是127.0.0.1  ,IPv4的环回地址是一个地址块(127.0.0.0-127.255.255.255).这个范围内的IP地址均为环回地址.

未指定地址

形式：0:0:0:0:0:0:0:0/128   --> ::/128；

表示未指定IP地址，或者此ip地址代表所有路由；

通常该地址作为报文的源IP地址出现.