什么是ipv6功能(什么是ipv6照片)

之前文章我们介绍了 IPv4,并明确了一个严峻的问题,即 IPv4 地址不足,中国大约有 3.5 亿个 IPv4 地址,这使得 IPv4 面临着枯竭的困境。
而 IPv5 版本一直是实验性的状态,没有被广泛使用,随后的 IPv6 协议就直接解决了地址不够用的问题。

什么是 IPv6?

IPv6,即 Internet Protocol version 6,是为了解决 IPv4 地址不足问题而设计的新一代 IP 协议。互联网工程任务组(IETF)着手设计 IPv6,来改善 IPv4 的局限性。
起初,他们收到了 21 份提案,经过讨论和筛选,最终有 7 个提案被选中进行深入研究。
在多次讨论、修订和定位之后,三份较为优秀的提案浮出水面。
这三份提案再次经过比较,最终选定了其中两份提案进行合并和修改,形成了一种新的 Internet 协议,被指定为 IPv6。
地址长度
在确定生成 IPv6 地址所需的字节数时,提案最初建议使用 8 字节地址。然而,在审阅过程中,许多人担忧如果采用 8 字节作为 IPv6 地址长度,那么在未来几十年内,地址空间可能会再次被用尽。相反,使用 16 字节字节地址则被认为可能永远不会用尽,但也有人认为这过于浪费。还有一些提议采用 20 字节地址。
在多轮讨论和争论后,最终决定采用了固定长度为 16 字节的地址,作为一种妥协方案。这 16 字节被分成 8 组,每组包含十六进制数字,组与组之间用冒号隔开,例如:
8000:0000:0000:0000:0123:4567:89AB:CDEF
地址内部可能会有多个 0 存在,所以,在组内可以省略 0,0 构成的多个组可以用冒号代替,可以简写成下面的样式:
8000::123:4567:89AB:CDEF
现在的 IPv4可以改成:
::192.31.20.46
限制跳数
在路由器开机后,它会发送大量的数据包来构建自己的路由表。这些数据包在传播过程中会经过多个节点,为了避免数据包在网络中逗留过长时间,通常会采用跳数限制的逻辑。每经过一个节点,跳数就增加 1,而达到一定的跳数后,数据包会被丢弃。
关于跳数限制的合理值一直是一个有争议的话题。有人建议将最大跳数限制在 255 以内,认为超过这个值就是一个明显的错误。
这是因为随着互联网的增长,越来越多的长距离链路被建立,一些路径可能需要经过多个网络节点才能到达目的地。在这些情况下,如果限制跳数太少,可能导致数据包无法到达目的地,影响通信的有效性。
另一方面,有人认为 32 跳的路径是相当普遍的,而在未来的十年中,更长的路径也可能变得普遍。因此,一些人主张将最大跳数限制在 255 以内是不够的,可能导致某些合理的路径被丢弃。
最终,255 跳数的限制胜出,这个值足够大,以适应互联网的发展,确保数据包可以穿越复杂的网络结构,同时又不至于太大,以避免潜在的性能和安全问题。
数据较验和
在数据传输过程中确保数据完整性的方法是通过校验和(Checksum)机制。
在这种机制中,发送方在发送数据之前生成一个校验和,并将其附加到数据中。接收方在接收数据后重新计算校验和,然后与接收到的校验和进行比较,从而验证数据是否完整。
在 IPv6 中,与 IPv4 不同,去掉了校验和的逻辑,有人将这种做法比喻成从一辆汽车上拆除了刹车,虽然这减轻了负担并提高了速度,但一旦发生意外,可能会导致严重问题。
主张去除 IPv6 中的校验和逻辑的核心论点是,任何关心数据完整性的应用都应该在传输层进行较验,因此在 IP 层使用较验和被认为是多余的。
此外,一些人指出,计算 IPv4 协议中的 IP 较验和是一个相当重要的开销,去除较验有助于提高效率。
经验表明,最终 IPv6 没有保留较验和,这意味着 IPv6 在数据传输中没有提供类似 IPv4 中的 IP 层较验和功能,而依赖于更上层协议或应用层来确保数据的完整性。
其他细节
对数据头进行了简化,使得路由器可以更快的处理数据包,从而提高了吞吐量,并缩短延迟。
头部传输的字段支持选项,以前的必填字段变成了可选,路由器可以非常简单的跳过那些与它无关的选项。
提高了安全性,认证和隐私是安全的关键特征,后来这些特征也被引入到 IPv4 中。

内容优化:ChatGPT
图片来源:Pixabay
内容来源:《计算机网络》

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