IPv4和IPv6 简介

1、Process and Training Management TeamProcess and Training Management Team IPv4IPv4地址的介绍地址的介绍 新新IPIP地址协议涉及的目标地址协议涉及的目标 IPv6IPv6地址的介绍地址的介绍 IPv4IPv4和和IPv6IPv6的转化关系的转化关系 IPv4IPv4地址的设置地址的设置 IPv6IPv6地址的设置地址的设置 一、一、IPv4IPv4地址的定义地址的定义 二、二、IPv4IPv4地址的分配地址的分配 三、三、IPv4IPv4地址的不足地址的不足 四、解决措施四、解决措施 IPv4IPv4，是互联网协议

2、（是互联网协议（Internet ProtocolInternet Protocol，IPIP）的第四）的第四 版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石 的协议。的协议。19811981年年 Jon Postel Jon Postel 在在RFC791RFC791中定义了中定义了IPIP，现行，现行 的的IPv4IPv4自标准发布以来并没有多大的改变。事实证明，自标准发布以来并没有多大的改变。事实证明， IPv4IPv4具有相当强盛的生命力，易于实现且互操作性良好，具有相当强盛的生命力，易于实现且互操作性良好， 经受住了从早期小规模互

3、联网络扩展到如今全球范围经受住了从早期小规模互联网络扩展到如今全球范围 InternetInternet应用的考验。应用的考验。IPv4IPv4的地址位数为的地址位数为3232位，也就是最位，也就是最 多有多有2 2的的3232次方的电脑可以联到次方的电脑可以联到InternetInternet上上。 每个每个InternetInternet上的主机和上的主机和 路由器都有一个路由器都有一个IPIP地址，地址， 包括网络号和主机号。这包括网络号和主机号。这 一编码组合是唯一的，没一编码组合是唯一的，没 有两台有同一有两台有同一IPIP地址的机地址的机 器。所有的器。所有的IPIP地址都是地址都

4、是3232 位的，并且用于位的，并且用于IPIP分组的分组的 源地址和目标地址字段。源地址和目标地址字段。 为使地址的分配更容易，为使地址的分配更容易， 3232比特的比特的IPIP地址的格式被地址的格式被 构造成五种唯一的网络类构造成五种唯一的网络类 别，其中三种是由别，其中三种是由 InternetInternet网络信息中心网络信息中心 （InterNICInterNIC）分配给）分配给 InternetInternet接入提供者的，接入提供者的， 再由再由InternetInternet接入提供者接入提供者 依次将这些地址分配给组依次将这些地址分配给组 织和个人。织和个人。IPIP地址

5、的分类地址的分类 范围是从范围是从A A类到类到E E类的。类的。D D 类地址留作用于多点传送，类地址留作用于多点传送， E E类地址留作将来使用。类地址留作将来使用。 - 127.x.x.x- 127.x.x.x给本地网地址使用。给本地网地址使用。 - 224.x.x.x- 224.x.x.x为为多播地址多播地址段。段。 - 255.255.255.255- 255.255.255.255为通用的为通用的广播地址广播地址。 - 10.x.x.x- 10.x.x.x，172.16.x.x172.16.x.x至至172.31.x.x 172.31.x.x 和和192.168.x.x192.16

6、8.x.x供供 本地网使用，这些网络连到互连网上需要对这些本地网地本地网使用，这些网络连到互连网上需要对这些本地网地 址进行转换（址进行转换（NATNAT）。但由于这种分类法会大量浪费网路）。但由于这种分类法会大量浪费网路 上的可用空间，所以新的方法不再作这种区分，而是把用上的可用空间，所以新的方法不再作这种区分，而是把用 者需要用的位址空间，以者需要用的位址空间，以2 2的乘幂方式来拨与。的乘幂方式来拨与。 例如，某一网路只要例如，某一网路只要1313个个ipip位址，就会把一个位址，就会把一个1616位址的区位址的区 段给他。假设批核了段给他。假设批核了 61.135.136.128/16

7、 61.135.136.128/16 的话，就表示的话，就表示 从从 61.135.136.129 61.135.136.129 到到 61.135.136.142 61.135.136.142 的网址他都可以的网址他都可以 使用。使用。 地址枯竭：地址枯竭： IPv4的地址域为32比特，可提供232（约40亿）个IP地 址。但因将IP地址按网络规模划分成A、B、C三类后， 用户可用地址总数显著减少。根据预测，到2003年 2005年IPv4地址将被用尽。 网络号码匮乏网络号码匮乏： 在IPv4中，A类网络只有126个，每个能容纳1亿多个主机； B类网络也仅有16,382个，每个能容纳6万多个

8、主机；C 类网络虽多达209万余个，但每个只能容纳254个主机。 路由表急剧膨胀：路由表急剧膨胀： IPv4的地址体系结构是非层次化的，每增加一个子网 路由器就增加一个表项，使路由器不堪重负。 暂时缓解三大危机的措施暂时缓解三大危机的措施 利用内部地址弥补IP地址的不足 用CIDR扩大网络号码 地址层次化可抑制路径数 彻底消除三大危机的措施彻底消除三大危机的措施导入导入IPv6IPv6 1990年，IETF开始开发新的IP版本。 1995年12月以RFC1883文件公布了建议标准(proposal standard)， 1996年7月和1997年11月先后发布了版本2 和2.1的草案标准(dr

9、aft standard)，1998年7月以 RFC2374进一步定义了可聚类的全局单目地址。 支持更多的主机支持更多的主机 减小路由表的长度减小路由表的长度 简化协议，以加快包处理简化协议，以加快包处理 提供更好的安全性提供更好的安全性 通过指定范围来改进组播通过指定范围来改进组播 重视服务类型重视服务类型 主机可不必改变地址而漫游主机可不必改变地址而漫游 协议可以继续发展协议可以继续发展 允许新旧协议共存允许新旧协议共存 一、IPv6地址的定义 二、 IPv6地址的产生背景 三、 IPv6地址采取的对策 IPv6IPv6是下一版本的互联网协议，也可以说是下一代互联网是下一版本的互联网协议，

10、也可以说是下一代互联网 的协议，它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展，的协议，它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展， IPv4IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足必将定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足必将 妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过 IPv6IPv6重新定义地址空间。重新定义地址空间。 在 IPv4面临的一系列问题中，IP地址即将耗尽无疑是最 为严重的。为了彻底解决IPv4存在的问题，IETF从1995年 开始，着手研究开发下一代IP协议，即IPv6。IPv6具有长 达128位的地址空间，可以彻底解

11、决IPv4地址不足的问题， 除此之外，IPv6还采用分级地址模式、高效IP包头、服务 质量、主机地址自动配置、认证和加密等许多技术。 IPv6IPv6采用采用128128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。 按保守方法估算按保守方法估算IPv6IPv6实际可分配的地址，整个地球的每平实际可分配的地址，整个地球的每平 方米面积上仍可分配方米面积上仍可分配10001000多个地址。多个地址。 Ipv6Ipv6对对Ipv4Ipv4所作的主要修改有：所作的主要修改有： 将将IPIP地址从地址从3232位增加到位增加到128128位位 通过增加一个作用域字段而

12、改进了多点播送地址通过增加一个作用域字段而改进了多点播送地址 新的任意播送（新的任意播送（anycastanycast）IPIP地址类型用于向组内地址类型用于向组内 任何成员发送包，通常是最近的组成员任何成员发送包，通常是最近的组成员 用可选的扩展头部替代头部中选项字段用可选的扩展头部替代头部中选项字段 删除头部校验和字段删除头部校验和字段 删除所有分段处理所用的字段，所以仅执行端到删除所有分段处理所用的字段，所以仅执行端到 端的分段端的分段 新的流标号字段可用来标识特定的用户数据流或新的流标号字段可用来标识特定的用户数据流或 通信量类型通信量类型 扩展了对认证、数据一致性和（可选的）数据保扩

13、展了对认证、数据一致性和（可选的）数据保 密的支持密的支持 如果说如果说IPv4IPv4实现的只是人机对话，而实现的只是人机对话，而IPv6IPv6则扩展到任意事则扩展到任意事 物之间的对话，它不仅可以为人类服务，还将服务于众多物之间的对话，它不仅可以为人类服务，还将服务于众多 硬件设备，如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等，硬件设备，如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等， 它将是无时不在，无处不在的深入社会每个角落的真正的它将是无时不在，无处不在的深入社会每个角落的真正的 宽带网。而且它所带来的经济效益将非常巨大。宽带网。而且它所带来的经济效益将非常巨大。 当然，当然，IPv6IPv6并

14、非十全十美、一劳永逸，不可能解决所有问并非十全十美、一劳永逸，不可能解决所有问 题。题。 IPv6IPv6只能在发展中不断完善，也不可能在一夜之间发生，只能在发展中不断完善，也不可能在一夜之间发生， 过渡需要时间和成本，但从长远看，过渡需要时间和成本，但从长远看，IPv6IPv6有利于互联网的有利于互联网的 持续和长久发展。目前，国际互联网组织已经决定成立两持续和长久发展。目前，国际互联网组织已经决定成立两 个专门工作组，制定相应的国际标准。个专门工作组，制定相应的国际标准。 例如：例如： 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:73442001:0db8:85a

15、3:08d3:1319:8a2e:0370:7344是一个合法的是一个合法的IPv6IPv6地址。地址。 IPv6 IPv6 网络地址和网络地址和IPv4IPv4网络地址的转化关系网络地址的转化关系 如果四个数字都是零，可以被省略。例如：如果四个数字都是零，可以被省略。例如： 2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:73442001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344等价于等价于 2001:0db8:85a3:1319:8a2e:0370:73442001:0db8:85a3:1319:8a2e:0370:7344遵从这些规则，如

16、果因为省略而出遵从这些规则，如果因为省略而出 现了两个以上的冒号的话，可以压缩为一个，但这种零压缩在地址中只能出现了两个以上的冒号的话，可以压缩为一个，但这种零压缩在地址中只能出 现一次。因此：现一次。因此： 2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab 2001:0DB8:0000:0000:0000:1428:57ab2001:0DB8:0000:0000:0000:1428:57ab 2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab2001:0DB8:0:0:0:0:14

17、28:57ab 2001:0DB8:0:0:1428:57ab2001:0DB8:0:0:1428:57ab 2001:0DB8:1428:57ab2001:0DB8:1428:57ab都使合法的地址，并且他们是等价的。但都使合法的地址，并且他们是等价的。但 2001:25de:cade2001:25de:cade是非法的。是非法的。( (因为这样会使得搞不清楚每个压缩中有几个因为这样会使得搞不清楚每个压缩中有几个 全零的分组全零的分组) ) 第一步：在开始菜单中选第一步：在开始菜单中选 择择“控制面板控制面板” 第二步：出现如下的界面，第二步：出现如下的界面， 此时双击此时双击“网络和共享中

18、网络和共享中 心心” 之后就会出现如下的界面，之后就会出现如下的界面， 此时选左面的此时选左面的“管理网络管理网络 连接连接” 然后会就会出现然后会就会出现“本地连本地连 接接”，双击它，双击它 会弹出下面这个状态框，会弹出下面这个状态框， 按左下的属性按钮按左下的属性按钮 会弹出下面这个属性框，会弹出下面这个属性框， 双击其中的双击其中的TCP/IPV4TCP/IPV4协议，协议， 然后填入正确的然后填入正确的IPv4IPv4地址地址 即可即可 隧道接入地址：隧道接入地址： 192.168.170.1 192.168.170.1 接入方法：接入方法： Windows XP/2003 Windows XP/2003 设置如下设置如下: : C:Documents and SettingsAdministratornetsh C:Documents and SettingsAdministratornetsh netshint netshint netsh interfaceipv6 netsh interfaceipv6 netsh interfaceipv6install netsh interfaceipv6install netsh i