网络协议 — IPv6 互联网协议第 6 版

范桂飓

已于 2023-06-09 00:17:08 修改

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分类专栏： C/C++ 语言与网络编程手册文章标签：网络协议网络运维

于 2023-06-08 18:39:03 首次发布

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本文详细介绍了IPv6协议，包括IPv6数据包格式、地址格式、网络基本组成元素、地址分类与寻址模式。重点讨论了IPv6的固定头部和扩展头部设计，以及单播、组播、任播和特殊地址类型。同时，阐述了IPv6的地址配置方式，特别是NDP协议的角色和自动编址流程，以及IPv4v6综合组网方案，如双栈策略、隧道策略和网络地址转换策略。此外，还探讨了Linux系统中的IPv6实践，如开启/关闭IPv6支持和配置地址。

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IPv6

我们知道，理论上全球最多可以拥有 42.9 亿个公网 IPv4 地址（2 ** 32 = 4,294,967,296），其中北美占有 3/4，而人口最多的亚洲只有不到 4 亿个。截止至 2018 年 1 月，全球上网人数已达 40.21 亿。虽然依靠 NAT 和 CIDR 等网络技术可以延缓 IP 地址匮乏的现象，但为了从解决上根本问题，在 1990 年 IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）就开始了 IPv6（Internet Protocol Version 6，互联网协议第 6 版）协议的规划和设计。

2012 年，IPv4 地址基本分配完毕，IPv6 开始正式大规模启用。可以说 IPv6 最核心的目的就是为了解决 IPv4 地址枯竭的问题。同时，IPv6 在许多方面对也网络提出了改进措施，包括：报头简化，易于功能扩展，自动化提升，基于流的差异化服务，支持海量、泛在连接，加强安全、隐私保护，移动性支持等，近几年全球 IPv6 发展非常迅猛。