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计算机三级网络技术知识点IPV6协议思维导图

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本思维导图主要介绍国家计算机考试网络技术知识点IPV6协议

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思维导图大纲

计算机三级网络技术知识点IPV6协议思维导图模板大纲

1、IPv4的局限性

地址空间的局限性:

IP地址空间耗尽制约了互联网的发展,子网划分、无类域间路由(cidr)等方法虽使IP地址得到有效的利用,但也仅仅是缓解了地址短缺的矛盾。

IP协议的性能问题:

主要目标是网络之间的数据可靠、健壮和高效传输提供有效机制,但在性能上还有改进的余地。

IP协议的安全性问题:

IP协议对安全性考虑较少。

自动配置问题:

IP协议设计初没有考虑自动配置问题。后来最优DHCP(动态主机配置协议)在一定程度上解决了地址自动配置问题,但需要对DHCP服务器配置,比较麻烦。

服务质量(QoS)保证问题:

IP的QoS保证主要依赖于协议头中的服务类型,但其功能有限。Internet需要提供有效的QoS机制,保证实时数据的传输质量。

2、IPv6 地址

(1)IPv6的地址表示:

128位地址长度。(IPv4地址长度32位)

基本表示法:

按16位一段,每个位短转换为4位十六进制数,并用冒号隔开。如:21DA:0000:0000:0000:02AA:000F:FE08:9C5A

零压缩法:

在有多个零出现时,用一位0标识一个位段。如上面地址描述为:21DA:0:0:0:2AA:F:FE08:9C5A

IPv6前缀:

与无类域间路由类似,IPv6采用前缀表示法形如“地址/前缀长度”。前缀是IPv6的一部分,用来表示路由或子网标识。

(2)IPv6地址类型

单播地址:

标识一个区域中单个网络接口。

组播地址:

称多播地址,用于表示一组网络接口。数据会送到该组的所有接口。

任播地址:

泛播地址,也用于表示一组网络接口,可发送到组内任意接口,但通常发送到最近的一个,从单播地中分配。

特殊地址:

全0地址(地址不存在),回送地址(0:0:0:0:0:0:0:1),IPv4兼容的IPv6的地址,映射到IPV4的IPv6地址等。

3、IPv6的数据报

IPv6的数据报由一个IPv6的基本头、多个扩展头和一个高层协议数据单元组成。基本头40字节长度。一些可选的内容放在扩展头部分实现,此种设计方法可提高数据报的处理效率。IPv6数据报格式对IPv4不向下兼容。

各域段含义:

版本:取值为6,意思是IPv6协议。

通信类型:表示IPv6的数据报类型或优先级,以提供区分服务。

流标记:流是特定从源到目的结点之间的数据报序列,一个流由源IP地址和非零的流标记唯一标识。

载荷长度:有效载荷长度,包含扩展头和高层数据。

下一个报头:存在扩展头,该域段的值指明下一个扩展头的类型;如果无扩展头,该域段的值指明高层数据的类型,如TCP、UDP或ICMPv6等。

跳数限制:IP数据报丢弃之前可以被路由器转发的次数。

源地址:源IPv6的地址

目的地址:大多情况下,该域段为最终目的结点的地址,如果有路由扩展头,目的地址可能为下一个转发路由器地址。

4、IPv6扩展头

IPv6的基本报头固定40字节长,一些可选头信息由IPv6扩展头实现。IPv6的基本头中“下一个报头”字段指出第一个扩展头类型。每个扩展头中都包含“下一个报头”字段用以指出后继扩展头类型。最后一个扩展头中的“下一个报头”字段指出高层协议的类型。

扩展头包含的内容:

逐跳选项头:类型为0,由中间路由器处理的扩展头。

目的选项头:类型为60,用于中间节点或目的结点指定数据报的转发参数。

路由头:类型43,用来指出数据报在从数据源到目的结点过程中,需要经过一个或多个中间路由器。

认证头:类型51,用于携带通信双方进行认证所需的参数。

封装安全有效载荷报头:类型52,与认证头结合使用,也可单独使用,用于携带通信双方进行认证和加密所需的参数。

5、IPv6的地址自动配置分为两类:

无状态地址配置:

128的IPv6地址由64位前缀和64位网络接口标识符组成。如果主机与本地网络的主机通信可以直接通信;如果与其他网络互联时,主机需要从网络中的路由器中获得该网络使用的网络前缀,然后与64位网络接口标识符结合形成有效的IPv6的地址。

有状态地址配置:

自动配置需要DHCPv6服务器的支持,主机向DHCPv6服务器发多播“DHCP请求信息”,DHCPv6返回“DHCP应答消息”中奖分配的地址返回请求主机,主机利用该地址作为自己的IPv6进行配置。

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