
Ipv6的地址如上圖所示。“FP”是就是地址前綴(也稱為“格式前綴”),用于區別其它地址類型。隨后分別是13位的TLA ID(頂級聚集體ID號)、8位的Res(保留位,以備將來TLA或NLA擴充之用。)、24位的NLA ID(次級聚集體ID號)、16位SLA ID(節點ID號)和64位Interface ID(主機接口ID號)。TLA、NLA、SLA三者構成了自頂向下排列的三個網絡層次,并且依次向上一級申請ID號。分層結構的最底層是網絡主機。
2、地址分類
IPv6定義了三種不同的地址類型。分別為單點傳送地址(Unicast Address),多點傳送地址(Multicast Address)和任意點傳送地址(Anycast Address)。所有類型的IPv6地址都是屬于接口(Interface)而不是節點(node)。一個IPv6單點傳送地址被賦給某一個接口,而一個接口又只能屬于某一個特定的節點,因此一個節點的任意一個接口的單點傳送地址都可以用來標示該節點。
IPv6中的單點傳送地址是連續的,以位為單位的可掩碼地址與帶有CIDR的IPv4地址很類似,一個標識符僅標識一個接口的情況。在IPv6中有多種單點傳送地址形式,包括基于全局提供者的單點傳送地址、基于地理位置的單點傳送地址、NSAP地址、IPX地址、節點本地地址、鏈路本地地址和兼容IPv4的主機地址等。
多點傳送地址是一個地址標識符對應多個接口的情況(通常屬于不同節點)。IPv6多點傳送地址用于表示一組節點。一個節點可能會屬于幾個多點傳送地址。這個功能被多媒體應用程序所廣泛使用,它們需要一個節點到多個節點的傳輸。RFC-2373對于多點傳送地址進行了更為詳細的說明,并給出了一系列預先定義的多點傳送地址。
任意點傳送地址也是一個標識符對應多個接口的情況。如果一個報文要求被傳送到一個任意點傳送地址,則它將被傳送到由該地址標識的一組接口中的最近一個(根據路由選擇協議距離度量方式決定)。任意點傳送地址是從單點傳送地址空間中劃分出來的,因此它可以使用表示單點傳送地址的任何形式。從語法上來看,它與單點傳送地址間是沒有差別的。當一個單點傳送地址被指向多于一個接口時,該地址就成為任意點傳送地址,并且被明確指明。當用戶發送一個數據包到這個任意點傳送地址時,離用戶最近的一個服務器將響應用戶。這對于一個經常移動和變更的網絡用戶大有益處。
那么從接口主機來講(主要從功用來分),IPv6又可以把主機接口類型進行地址配置:全球地址(Globally)、全球單播地址(unicast)、區域地址(on-site)、鏈路本地地址(link local address)、地區本地地址(site local address)、廣播地址(Broadcast)、多播群地址(multicast group address)、任播地址(anycast address)、移動地址(Mobility)、家鄉地址(home address)、轉交地址(care-of address)。
3、地址配置
IPv6的一個基本特性是它支持無狀態和有狀態兩種地址自動配置的方式。無狀態地址自動配置方式是獲得地址的關鍵。IPv6把自動將IP地址分配給用戶的功能作為標準功能。只要機器一連接上網絡便可自動設定地址。它有兩個優點。一是最終用戶用不著花精力進行地址設定,二是可以大大減輕網絡管理者的負擔。IPv6有兩種自動設定功能。一種是和IPv4自動設定功能一樣的名為“全狀態自動設定”功能。另一種是“無狀態自動設定”功能。
在IPv4中,動態主機配置協議(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)實現了主機IP地址及其相關配置的自動設置。一個DHCP服務器擁有一個IP地址池,主機從DHCP服務器租借IP地址并獲得有關的配置信息(如缺省網關、DNS服務器等),由此達到自動設置主機IP地址的目的。IPv6繼承了IPv4的這種自動配置服務,并將其稱為全狀態自動配置(Stateful Autoconfiguration)。
在無狀態自動配置(Stateless Autoconfiguration)過程中,主機首先通過將它的網卡MAC地址附加在鏈接本地地址前綴1111111010之后,產生一個鏈路本地單點傳送地址。接著主機向該地址發出一個被稱為鄰居發現(neighbor discovery)的請求,以驗證地址的唯一性。如果請求沒有得到響應,則表明主機自我設置的鏈路本地單點傳送地址是唯一的。否則,主機將使用一個隨機產生的接口ID組成一個新的鏈路本地單點傳送地址。然后,以該地址為源地址,主機向本地鏈路中所有路由器多點傳送一個被稱為路由器請求(Router Solicitation)的配置信息。路由器以一個包含一個可聚集全球單點傳送地址前綴和其它相關配置信息的路由器公告響應該請求。主機用它從路由器得到的全球地址前綴加上自己的接口ID,自動配置全球地址,然后就可以與Internet中的其它主機通信了。使用無狀態自動配置,無需手動干預就能夠改變網絡中所有主機的IP地址。例如,當企業更換了聯入Internet的ISP時,將從新ISP處得到一個新的可聚集全球地址前綴。ISP把這個地址前綴從它的路由器上傳送到企業路由器上。由于企業路由器將周期性地向本地鏈路中的所有主機多點傳送路由器公告,因此企業網絡中所有主機都將通過路由器公告收到新的地址前綴,此后,它們就會自動產生新的IP地址并覆蓋舊的IP地址。
摘自 賽迪網