在计算机网络中,寻址模式是指在网络上托管地址的机制。 IPv6提供了几种类型的模式,通过它们可以寻址单个主机。 可以立即寻址多个主机,或者可以寻址最近距离处的主机。
寻址方式
- 单播
在单播寻址模式下,IPv6接口(host)在网段中唯一标识。 IPv6数据包包含源IP地址和目标IP地址。 主机接口配备有在该网络段中唯一的IP地址。当网络交换机或路由器接收到注定到单个主机的单播IP分组时,它发出其连接到该特定主机的输出接口之一 。
- 组播
IPv6组播模式与IPv4相同。 目的地为多个主机的数据包在特殊的多播地址上发送。 所有对该组播信息感兴趣的主机需要首先加入该组播组。 加入组的所有接口接收组播数据包并对其进行处理,而对组播数据不感兴趣的其他主机则忽略组播信息。
- 任播
IPv6引入了一种新型的寻址,称为Anycast寻址。 在此寻址模式下,多个接口(host)被分配相同的任播IP地址。 当主机希望与配备有任播IP地址的主机通信时,它发送单播消息。 在复杂的路由机制的帮助下,在路由成本方面,该单播消息被递送到最接近发送方的主机。
让我们以一个位于所有大陆的TutorialPoints.com Web服务器为例。 假设所有Web服务器都分配有单个IPv6 Anycast IP地址。 现在,当欧洲的用户希望访问TutorialsPoint.com时,DNS指向物理上位于欧洲的服务器。 如果来自印度的用户尝试访问Tutorialspoint.com,则DNS将指向物理位于亚洲的Web服务器。 最接近或最接近的术语用于路由成本。
在上面的图片中,当客户端计算机尝试到达服务器时,请求被转发到具有最低路由开销的服务器。
地址类型和格式
- 地址结构
IPv6地址由被划分为8个16位块的128位组成。 然后将每个块转换为由冒号符号分隔的4位十六进制数字。
例如,下面给出的是以二进制格式表示并被划分为八个16位块的128位IPv6地址:
0010000000000001 0000000000000000 0011001000111000 1101111111100001 0000000001100011 0000000000000000 0000000000000000 1111111011111011
每个块被转换为十六进制并由":"符号分隔,即使在转换为十六进制格式后,IPv6地址仍然很长。
![](/qrcode.jpg)
2001:0000:3238:DFE1:0063:0000:0000:FEFB
- 规则
规则1:丢弃前导零:
在块5,0063中,可以省略前导的两个0,例如(第五块):
2001:0000:3238:DFE1:63:0000:0000:FEFB
规则2:如果两个或多个块包含连续零,则省略它们并用双冒号"::"替换:
例如(第6和第7块):
2001:0000:3238:DFE1:63::FEFB
连续的零块只能被::替换一次。如果地址中仍有零块,它们可以缩小到一个零:
例如(第二块):
2001:0:3238:DFE1:63::FEFB
- 接口ID
IPv6有三种不同类型的单播地址方案。 地址的后半部分(最后64位)始终用于接口ID。 系统的MAC地址由48位组成并以十六进制表示。 MAC地址被认为是在世界范围内唯一分配的。 接口ID利用MAC地址的这种唯一性。 主机可以使用IEEE的扩展唯一标识符(EUI-64)格式自动配置其接口ID。 首先,主机将其自己的MAC地址划分为两个24位的半部分。 然后16位十六进制值0xFFFE被夹在这两个MAC地址的两半之间,产生EUI-64接口ID。
为了将EUI-64 ID转换为IPv6接口标识符,EUI-64 ID的最高有效的第7位被补充。 例如:
- 全局单播地址
此地址类型等同于IPv4的公共地址。 IPv6中的全球单播地址是全局可识别的和唯一可寻址的。全局路由前缀:最高有效48位指定为全局路由前缀,分配给特定的自治系统。 全局路由前缀的三个最高有效位始终设置为001。
- 链路本地地址
自动配置的IPv6地址称为链路本地地址。 此地址始终以FE80开头。 链路本地地址的前16位总是设置为1111 1110 1000 0000(FE80)。 接下来的48位设置为0,因此,链路本地地址仅用于链路(广播段)上的IPv6主机之间的通信。 这些地址不可路由,因此路由器不会将这些地址转发到链路之外。
- 唯一本地地址
这种类型的IPv6地址是全局唯一的,但它应该用于本地通信。 该地址的后半部分包含接口ID,前半部分被分为前缀,本地位,全局ID和子网ID。前缀始终设置为1111 110,L位,如果地址是本地分配,则设置为1。 到目前为止,L位到0的含义没有定义,因此,唯一本地IPv6地址始终以“FD"开头。
- IPv6单播地址范围:
链路本地地址的范围仅限于段。 唯一本地地址是本地全局的,但不通过Internet路由,将其范围限制为组织的边界。 全球单播地址是全球唯一和可识别的。 他们应该是互联网v2寻址的本质。
特殊地址
- 特殊保留地址
IPv6具有比IPv4更复杂的IP地址结构。 IPv6已经为特殊目的保留了几个地址和地址符号。 参见下表:
(1)如表所示,地址0:0:0:0:0:0:0:0/128不指定任何内容,称为未指定地址。 简化后,所有的0被压缩为:: / 128。
(2)在IPv4中,地址0.0.0.0与网络掩码0.0.0.0表示默认路由。 相同的概念也适用于IPv6,地址0:0:0:0:0:0:0:0,网络掩码全0表示默认路由。 应用IPv6规则后,此地址压缩为:: / 0。
(3)IPv4中的环回地址由127.0.0.1到127.255.255.255系列表示。 但在IPv6中,只有0:0:0:0:0:0:0:1/128表示环回地址。 环回地址后,可以表示为:: 1/128。
- 路由协议的保留组播地址
(1)上表显示了内部路由协议使用的保留组播地址。
(2)按照与IPv4相同的规则保留地址。
- 保留路由器/节点的多播地址
这些地址帮助路由器和主机与段上的可用路由器和主机通信,而无需配置IPv6地址。 主机使用基于EUI-64的自动配置来自配置IPv6地址,然后通过这些地址与段上的可用主机/路由器通信。