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IPv6地址的表示-计算机网络技术

【摘要】:首选IPv6 地址表示下面的这一个用二进制表示的128 位IPv6 地址,即为IPv6 地址的初始状态。内嵌IPv4 地址的IPv6 地址表示这种表示方法中地址的第一部分使用十六进制表示,而IPv4 部分采用十进制表示,这是过渡机制中IPv6 地址的特有表示法。IPv6 前缀和子网在IPv6 地址中,CIDR 的斜线表示法仍然适用。IPv6 前缀是指地址中具有固定值的位数部分或表示网络标识的位数部分。根据2006年2月发表的RFC 4291,IPv6 地址前缀的分配方案见表6.6。

一个32 位的IPv4 地址以8 位为一段分成四段,每段之间用点分开。而IPv6 地址的128位是以16 位为一段,共分成八段,每段的16 位转换为一个4 位的十六进制数字,每段之间用冒号分开。

根据RFC2373 的定义,有三种表达IPv6 地址的方法:首选IPv6 地址表示、压缩地址表示、内嵌IPv4 地址的IPv6 地址表示。

(1)首选IPv6 地址表示

下面的这一个用二进制表示的128 位IPv6 地址,即为IPv6 地址的初始状态。

0010010000100001 0010000100000001 1010000000100000 0000100100010001

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0010000000001000

为了表示和读取方便,将其以16 位为一段,每段转换成4 位十六进制数,然后以冒号隔开,可以得到如下的IPv6 地址表示形式,即

2421:2101:a020:0911:0000:0000:0000:2008

这种冒号十六进制记法,即首选IPv6 地址表示方法。这种方式适合于计算机的“思维”。

(2)压缩地址表示

在IPv6 中,常见到使用包含一长串“0”的地址,为了方便书写,将每一段中的前导“0”省略,即得到IPv6 地址的一次压缩。例如,对于前面的首选格式地址,经过一次压缩,得到:

2421:2101:a020:911:0:0:0:2008

对于两段以上都为“0”的字段,可以使用两个冒号来表示,即零压缩。这样,得到:

2421:2101:a020:911::2008

为了保证零压缩无二义性的解释,在IPv6 地址的压缩表示中,最多只允许有一个“::”,即只能使用一次零压缩。

(3)内嵌IPv4 地址的IPv6 地址表示

这种表示方法中地址的第一部分使用十六进制表示,而IPv4 部分采用十进制表示,这是过渡机制中IPv6 地址的特有表示法。例如:

2421::a020:911:202.117.114.2(www.chuimin.cn)

这个IPv6 地址的后半部分就是一个IPv4 地址。

(4)IPv6 前缀和子网

在IPv6 地址中,CIDR 的斜线表示法仍然适用。IPv6 前缀是指地址中具有固定值的位数部分或表示网络标识的位数部分。例如,2421:a020::/48,表示一个具有48 位前缀的IPv6 地址。一般地,路由选择前缀为48 位,子网前缀为64 位。

(5)IPv6 地址类型

IPv4 有单播、广播和组播地址类型,在IPv6 里面,广播已经不再使用了,这对网络管理员来说,应该是个好消息。因为在传统的网络中,很多问题都是由于广播引起的。IPv6 仍然有三种地址类型,分别是单播、多播(组播)、任意播(泛播)。

1)单播IPv6 地址

单播地址唯一标识一个IPv6 结点的接口,是IPv6 中使用最多的一类。根据单播地址使用的受限范围,可分为全球单播地址和本地单播地址,而本地单播地址又可分为本地链路单播地址和本地站点单播地址。

2)多播IPv6 地址

功能与IPv4 的一样,标识一组IPv6 结点的接口。发往多播地址的数据包会被该多播组所有成员所处理。

3)任意播(泛播)IPv6 地址

多播地址用于一个结点对多个结点的通信,而任意播地址用于一个结点对多个结点中的一个结点的通信。带有任意播地址的数据报将被路由器转发给与其连接的一组计算机的输出接口,但数据报只交付给与它距离最近的那台计算机,这是IPv6 增加的一种类型。

为了便于路由器的转发,路由结构必须知道哪些输出端口具有任意播的功能,以及它们如何通过路由来度量距离。任意播只用做目的地址,目前只分配给路由器。

在IPv6 的地址中,也存在一些特殊地址,特殊地址主要有两种,即未指明地址(全“0”或缩写成“::”)和环回地址(缩写成“::1”)。

根据2006年2月发表的RFC 4291,IPv6 地址前缀的分配方案见表6.6。

表6.6 IPv6 地址前缀分配方案