18、网络协议与以太网技术全解析

网络协议与以太网技术全解析

1. IPv6 基础

IPv4 地址资源日益枯竭，世界正逐步向 IPv6 过渡。电信网络和北美以外的部分地区已广泛使用 IPv6。即便当前网络未采用 IPv6，未来也可能突然需要。

IPv6 和 IPv4 一样，属于网络层协议，TCP、UDP、ICMP 等协议运行于其上。IPv4 使用 32 位地址，通常表示为四组 0 到 255 的十进制数，如 203.0.113.13；而 IPv6 使用 128 位地址，以冒号分隔的八组四位十六进制字符表示，例如 2001:db8:5c00:0:90ff:bad:c0de:cafe。

128 位的地址空间极其庞大，打个比方，将有史以来所有人类的细胞（包括体内细菌细胞）加起来，IPv6 都能为每个细胞分配一个比整个 IPv4 地址空间还大的地址。

好消息是无需重新学习网络基础知识，主机仍需 IP 地址、子网掩码和默认网关。几乎可以用 IPv6 地址替代 IPv4 地址，网络仍能正常工作。不过，软件需要做些小改动，如 Web 服务器要能记录来自 IPv4 和 IPv6 地址的连接。

2. 理解 IPv6 地址

IPv6 地址为 128 位，由冒号分隔的八组四位十六进制字符表示。和十进制 IP 地址一样，每组中的前导零可省略。例如 2001:db8:5c00:0:90ff:bad:c0de:cafe 可写成省略前导零的形式。

由于 IPv6 子网划分方式，地址中常出现长串零。如 Sprint 网站的 IPv6 地址 2600:0:0:0:0:0:0:0 可简化为 2600::，但每个地址中双冒号替换只能用一次，像 2001::a::1 这