IPv6的特点
IPv6具有以下特点:
层次化的地址结构
IPv6的地址空间采用了层次化的地址结构,利于路由快速查找,同时借助路由聚合,可减少IPv6路由表的大小,提高路由设备的转发效率。
地址自动配置
为了简化主机配置,IPv6支持有状态地址配置(Stateful Address Autoconfiguration)和无状态地址配置(Stateless Address Autoconfiguration)。
对于有状态地址配置,主机通过服务器获取地址信息和配置信息。
对于无状态地址配置,主机自动配置地址信息,地址中带有本地路由设备通告的前缀和主机的接口标识。如果链路上没有路由设备,主机只能自动配置链路本地地址,实现与本地节点的互通。
源/目的地址选择
当网络管理者需要指定和预知系统发送报文的源/目的地址时,可以定义一组地址选择规则,这些规则构成地址选择策略表。该表类似于路由表,使用最长匹配原则查找规则。地址选择的结果是由源地址和目的地址共同决定的。
依次根据以下规则进行源地址选择,规则的编号越小,优先级越高。
- 源地址和目的地址相同
- 合适的生效范围
- 避免使用已经废弃的地址
- 家乡地址(home address)
- 出接口地址
- 源地址的label值和目的地址的label值相同
- 最长匹配原则
说明:
备选的源地址可以限定为配置在出接口上的单播地址,如果在出接口上没有找到和目的地址具有相同label值和范围的源地址,则可以选择其他接口上具有相同label值和范围的地址作为源地址。依次根据以下规则进行目的地址选择,规则的编号越小,优先级越高。
- 避免使用不可用的目的地址
- 合适的生效范围
- 避免使用已经废弃的地址
- 家乡地址(home address)
- 目的地址的label值和源地址的label值相同
- 较高的precedence值
- 在本地转发报文,不需要使用6over4或6to4隧道
- 更小的生效范围
- 最长匹配原则
- 遵循原来的顺序
支持QoS
IPv6报头的新字段定义了流量应该被如何标识和处理。通过报文头里的流标签(Flow Label)字段完成流量标识,允许路由设备对某一流中的报文进行识别并提供特殊处理。
由于IPv6报头可对流量进行识别,即使是带有IPSec加密的报文载荷也可对其QoS进行保证。
内置安全性
IPv6报文包含一个与IPSec特性相关的标准扩展头,可以提供端到端的安全特性。这一特性为解决网络安全问题提供了标准,并提高了不同IPv6实现的互操作性。
固定的报文基本头,有利于提高转发效率。
灵活的扩展报文头
IPv4报头只能支持40字节的选项,而IPv6扩展报头的大小只受到IPv6报文大小的限制。
IPv6取消了IPv4报头中的选项字段,并引入了多种扩展报文头,在提高处理效率的同时还增强了IPv6的灵活性,为IP协议提供了良好的扩展能力。如图11-4所示。
当超过一种扩展报头被用在同一个分组里时,报头必须按照下列顺序出现:
IPv6基本报头
逐跳选项扩展报头
目的选项扩展报头
路由扩展报头
分片扩展报头
授权扩展报头
封装安全有效载荷扩展报头
目的选项扩展报头(指那些将被分组报文的最终目的地处理的选项)
上层扩展报头
不是所有的扩展报头都需要被转发路由设备查看和处理的。路由设备转发时根据基本报头中Next Header值来决定是否要处理扩展头。
除了目的选项扩展报头出现两次(一次在路由扩展报头之前,另一次在上层扩展报头之前),其余扩展报头只出现一次。