TCPIP路由技术（卷一）第二版

Chapter 1. TCP/IP Review

Chapter 2. IPv6 Overview

※ IPv6 Addresses

1. Address Representation

128位的IPv6地址被分为8个16位的段，用16进制数值表示，形如： 3ffe:1944:0100:000a:0000:00bc:2500:0d0b 书写IPv6地址的规则：

1. 每个段的开头的0可以被省略，例如上面的IPv6地址可以被写为：

3ffe:1944:100:a:0:bc:2500:d0b；

2. 单一连续的多个段的0，可以被简写为“::”。例如：

ff02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0005可以被简写为ff02::5（“::”在一个IPv6地址中只能存在一个，否则会出现混淆）； 3. 掩码的规则是：3ffe:1944:100:a::/64 以下是部分特殊的IPv6地址： 默认路由：::/0；

unspecified地址，在NDP中使用：::/128

2. IPv6 Address Types

IPv6地址的三种类型： 1. Unicast 2. Anycast

3. Multicast

IPv6地址中不存在广播地址，取而代之的是\地址（FF02::1）。

Global Unicast Addresses

全球唯一的unicast地址。其格式为：

该格式在RFC 3587中定义，废弃和简化了之前将IPv6 unicast地址分为Top Level Aggregator (TLA)、Next-Level Aggregator (NLA)和其它区域的老格式。 主机部分（Host Portion）被称为Interface ID，Subnet ID包括在网络部分（Network Portion）中，global IPv6地址的Interface ID部分在大多数情况下长度为64位，Subnet ID在大多数情况下是16位。

IANA 和 Regional Internet Registries (RIRs)机构分配给Local Internet Registries (LIRs)的地址掩码通常为/32或者/35，LIR通常为大型的ISP，LIR分配的地址一般为/48，但在下列特殊情况下会有所不同（就是前面提到的大多数情况之外的情况）：

1. 非常大型的客户可以分配比/48更短的掩码； 2. 有且仅有一个子网分配的时候应使用/64掩码； 3. 有且仅有一个设备分配地址的时候应使用/128 掩码；

Identifying IPv6 Address Types 地址的前几位决定了地址的类型：

High-Order Bits (binary) 00...0 00...1 High-Order Bits (Hex) ::/128 ::1/128 Address Type Unspecified Loopback Multicast Link-Local Unicast Site-Local Unicast (Deprecated) 11111111 1111111010 1111111011 FF00::/8 FE80::/10 FEC0::/10 2xxx::/4 or 3xxx::/4 Global Unicast (Currently allocated) 001 Reserved (Future global unicast Everything else allocations) 6Bone（公共IPv6研究网络）使用的地址从3ffe开始，而RIRs使用的地址由2001开始分配。

Local Unicast Addresses

IPv6中包括link local unicast地址，其作用范围（scope）被限制在单一链路（single link）内，它只在一条链路上面是唯一的，它的开头始终为FE80::/10； RFC 3879中，site local unicast地址为不赞成（Deprecated）；

Anycast Addresses

anycast地址代表一种服务/业务（service）而不是一个设备，该地址也可以存在于多个提供相同服务的设备上。

anycast地址的好处在于router始终将数据路由到最近（或说cost最低）的服务

器。anycast地址由业务功能定义而不是由格式定义，所以理论上可以是任何IPv6 unicast地址，但是在RFC 2526中还是定义了anycast地址的格式。

Multicast Address

multicast地址指定了一组设备，这组设备称为一个multicast group。multicast地址绝不会成为源地址。

下图是IPv6多播（multicast）地址的格式。

前8位始终为1，接着的4Bit是Flag。目前前三位没有使用，始终为0，第四位指示该地址是否为一个永久的（permanent）、well-known的地址(0) 或者管理员指定的瞬时（transient）地址 (1)。后面的四位是（Scope）。 Scope Field Value Scope 0x0 0x1 0x2 0x5 0x8 0xE 0xF Reserved Node-Local Link-Local Site-Local Organization Local Global Reserved 下表列出了保留的well-known的IPv6多播地址。（都是Link-Local的） Address Multicast Group FF02::1 All Nodes FF02::2 All Routers Address Multicast Group FF02::5 OSPFv3 Routers FF02::6 OSPFv3 Designated Routers FF02::9 RIPng Routers FF02::A EIGRP Routers FF02::B Mobile Agents FF02::C DHCP Servers/Relay Agents FF02::D All PIM Routers 以上的IPv6多播地址，它们的作用范围都是link-local的。因为多播组（multicast group）总是一组独立（individual）的节点，所以不需要subnet段。剩下的112 bits 被用作Group-ID，定义不同的多播组（multicast groups）。前面的80 bits被设置为0，仅仅使用后面的32 bits。

※ IPv6 Packet Header Format

IPv6包头（长度为40个字节）的格式如下：