【软考】IPv6 网址分配方案概述

从 IPv4 到 IPv6 最明显的变化就是网址的长度不同了，IPv6 地址长度为128比特而 IPv4 地址长度为32比特。所有 IPv6 地址的个数可达3.4x1038个。

IPv6 地址格式

IPv6 地址在许多情况下都由两个逻辑部分组成：64位的网络前缀部分和64位的主机寻址部分，而后者通常都是主机依照 MAC 接口地址自动生成的。IPv6 地址由8组长度为16比特的十六进制数值组成，各组之间由冒号（：）分隔开，示例如下：

aaaa : aaaa : aaaa : aaaa : aaaa : aaaa : aaaa : aaaa

aaaa 是一组长度为16比特的十六进制数值，而 a 是一位长度为4比特的十六进制数值。下面就是一个 IPv6 地址的具体例子：

3ffe:ffff:100:f101:210:a4ff:fee3:9566

IPv6 地址的三种类型：

1、单播 － 唯一标识单个接口，该地址的前缀长度为 n 比特，而接口标识符的长度为（128 - n）比特。

链路本地单播地址的组成：

------------------- | 1111111010 | 0 | | 接口标识符 | ----------------------

站点本地单播地址的组成：

------------------- | 1111111011 | 0 | | SLA | 接口标识符 | ----------------------

全局单播地址组成：

------------------- | 001 | TLA | NLA | SLA | 接口标识符 | ----------------------

TLA = 顶级集聚

NLA = 下一级集聚

SLA = 站点级集聚

2、组播 － 同一物理媒介上的一组接口地址。数据包发送到跟地址相关的所有接口。

8　　　　　　　　　　　12　　　　　　　　　　16　　　　　　　　　　　　　　128bits

11111111　　　 Flags　　　　　　　 Scope　　　　　　　　　　 Group 标识符

第一个八比特的字节中所包含的“ 1 ”标识该地址为组播地址。标记域中的数值用来标识该组播地址是公认的或是短暂的多播地址。范围域中的数值指定了多播地址的范围。 112 比特的分组标识符标识了多播分组。

3、任意播 － 标识了一组位于不同物理媒介上的接口。数据包仅传给与该地址相关的众多接口之一，而并不是传送给所有的接口。

与组播地址相似，任意播地址也标识一组接口地址。然而，数据包只传送给其中的一个接口，而不是所有的接口。任意播地址占用的是普通单播地址空间，并且从格式上与单播地址没有区别。因此，必须对任意播组的每一个成员都进行标识以便能够辨别出某些地址就是任意播地址。

在 IPv6 中没有广播地址，它们的功能被组播地址取代了。IPv6 中的广播是一种特殊的多播。

IPv6 地址作用范围

IPv6 地址的作用范围确定了其适从的应用。单播和组播地址的作用范围都有所分类。

单播地址有两种类型的作用范围：全局作用范围和本地作用范围。本地作用范围又分为两种：链路本地地址和站点本地地址。链路本地单播地址用于单一的网络链接。前缀中的前 10 比特数值可标识该地址是否为链路本地地址。链路本地地址不可用于网络链接之外。站点本地单播地址只用于一个站点或企业内部网络中。网站中包含了许多网络链接，而站点本地地址可标识企业内部网络中的节点。站点本地地址不可用于站点之外。

组播地址支持16种不同类型的作用范围，包括节点、链接、站点、组织和全局作用范围。用包含在前缀之中的4比特数值来标识其作用范围。

IPv6 地址分配和管理

IP 地址是一种公共的资源，不为任何组织或个人所拥有。地址管理采用等级制，而在此等级制中的最高层就是因特网地址分配机构（IANA）。IANA 向地区性因特网地址注册处（RIR）分配地址。目前，主要有四个 RIR：亚太网络信息中心（APNIC）、北美的 ARIN、欧洲的主要有网络 IP 欧洲网络合作中心（RIPENCC）和南美及加勒比海地区的拉丁美洲及加勒比海地区因特网地址注册处（LACNIC）。

RIR 或 NIR 向那些叫做本地因特网注册处（LIR）的组织分配地址。LIR 是接受 RIR 或 NIR 委派的组织，它们向用户分配地址。通常，LIR 是一个服务供应商。LIR 将自己所获得的地址分配给终端用户组织或其它的 ISP。

为了充分实现路由优化，RIR （NIR）并不直接将全局 IPv6 地址 分配给终端用户组织。任何的终端用户组织如果想要获得全局 IPv6 地址，那么都得由与它们保持直接连接的服务供应商进行分配。如果该组织变换了服务供应商，那么全局路由选择前缀也不可避免地要进行变换。