认识IPv6地址.docx

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认识IPv6地址

认识IPv6地址

我们知道，IPv4地址是类似A.B.C.D的格式，它是32位，用"."分成四段，用10进制表示；而IPv6地址类似X:

X:

X:

X:

X:

X:

X:

X的格式，它是128位的，用":

"分成8段，用16进制表示；可见，IPv6地址空间相对于IPv4地址有了极大的扩充

RFC2373中详细定义了IPv6地址，按照定义，一个完整的IPv6地址的表示法：

xxxx:

xxxx:

xxxx:

xxxx:

xxxx:

xxxx:

xxxx:

xxxx

例如：

2031:

0000:

1F1F:

0000:

0000:

0100:

11A0:

ADDF

为了简化其表示法，rfc2373提出每段中前面的0可以省略，连续的0可省略为":

:

"，但只能出现一次。

例如：

1080:

0:

0:

0:

8:

800:

200C:

417A

FF01:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

101

0:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

1

0:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

0

上述地址可简写为：

1080:

:

8:

800:

200C:

417A

FF01:

:

101

:

:

1

:

:

类似于IPv4中的CDIR表示法，IPv6用前缀来表示网络地址空间，比如：

2001:

250:

6000:

:

/48表示前缀为48位的地址空间，其后的80位可分配给网络中的主机，共有2的80次方个地址

ok，下面解释一些常见的IPv6地址或者前缀：

:

:

/128     即0:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

0，只能作为尚未获得正式地址的主机的源地址，不能作为目的地址，不能分配给真实的网络接口

:

:

1/128    即0:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

1，回环地址，相当于ipv4中的localhost（127.0.0.1），pinglocahost可得到此地址

2001:

:

/16    全球可聚合地址，由IANA按地域和ISP进行分配，是最常用的IPv6地址

2002:

:

/16    6to4地址，用于6to4自动构造隧道技术的地址

3ffe:

:

/16    早期开始的IPv66bone试验网地址

注：

上面三类属于单播地址，都是目前互联网上广泛应用的IPv6地址

fe80:

:

/10    本地链路地址，用于单一链路，适用于自动配置、邻机发现等，路由器不转发

ff00:

:

/8     组播地址

:

:

A.B.C.D         其中代表ipv4地址，兼容IPv4的IPv6地址。

自动将IPv6包以隧道方式在IPv4网络中传送的IPv4/IPv6节点将使用这些地址

:

:

FFFF:

A.B.C.D    其中代表ipv4地址，例如:

:

ffff:

202.120.2.30，是IPv4映射过来的IPv6地址，它是在不支持IPv6的网上用于表示IPv4节点

组织：

中国互动出版网（http:

//www.china-

RFC文档中文翻译计划（http:

//www.china-

E-mail：

ouyang@china-

译者：

党红梅（snowlilydanghongmei@）

译文发布时间：

2001－4－27

版权：

本中文翻译文档版权归中国互动出版网所有。

可以用于非商业用途自由转载，但必须

保留本文档的翻译及版权信息。

NetworkWorkingGroupR.Hinden

RequestforComments:

2373Nokia

Obsoletes:

1884S.Deering

Category:

StandardsTrackCiscoSystems

July1998

IPv6寻址体系结构

（RFC2373:

IPVersion6AddressingArchitecture）

本备忘录的状态

本文档讲述了一种Internet社区的Internet标准跟踪协议，它需要进一步进行讨论和建

议以得到改进。

请参考最新版的“Internet正式协议标准”（STD1）来获得本协议的标准化

程度和状态。

本备忘录的发布不受任何限制。

版权声明

Copyright（C）TheInternetSociety（1998）.AllRightsReserved.

摘要

本技术规范定义IPv6的寻址体系结构。

本文件包括IPv6寻址模型、IPv6地址的

文字表示、IPv6单播地址、任意点播地址和组播地址的定义以及IPv6节点需要的地址。

目录

摘要1

1．简介2

2.IPv6寻址2

2.1寻址模型3

2.2地址的文本表示3

2.3地址前缀的文本表示4

2.4地址类型表示5

2.5单播地址5

2.5.1接口标识符6

2.5.2未指定地址7

2.5.3回返地址7

2.5.4嵌有IPv4地址的IPv6地址7

2.5.5NSAP地址7

2.5.6IPX地址8

2.5.7可集聚全球单播地址8

2.5.8本地用IPv6单播地址8

2.6任意点播地址9

2．6．1要求的任意点播地址9

2.7组播地址10

2.7.1预定义的组播地址11

2.7.2新IPv6组播地址的分配12

2.8节点要求的地址12

3.安全性考虑13

附录A创建EUI-64接口标识符13

A.1具有EUI-64标识符的链路或节点13

A.2具有IEEE80248位MAC地址的链路或节点13

A.3具有非全球标识符的链路14

A.4无标识符的链路14

附录B文本表示的ABNF描述15

附录C对RFC1884的修改15

参考资料16

作者联系方法17

版权说明17

1．简介

本技术规范定义了IPv6的寻址体系结构。

包括当前定义的IPv6地址格式的详细描

述。

作者衷心感谢PaulFrancis,ScottBradner,JimBound,BrianCarpenter,Matt

Crawford,DeborahEstrin,RogerFajman,BobFink,PeterFord,BobGilligan,DimitryHaskin,

TomHarsch,ChristianHuitema,TonyLi,GregMinshall,ThomasNarten,ErikNordmark,Yakov

Rekhter,BillSimpson和SueThomson所做的努力。

2.IPv6寻址

IPv6地址为接口和接口组指定了128位的标识符。

有三种地址类型：

·单播。

一个单接口有一个标识符。

发送给一个单播地址的包传递到由该地址标识的接口上。

·任意点播。

一般属于不同节点的一组接口有一个标识符。

发送给一个任意点播地址的包传送到该地址标识的、根据选路协议距离度量最近的一个接口上。

·组播。

一般属于不同节点的一组接口有一个标识符。

发送给一个组播地址的包传递到该地址所标识的所有接口上。

在IPv6中没有广播地址，它的功能正在被组播地址所代替。

在本文中，地址内的字段给予一个规定的名字，例如“用户”。

当名字后加上标识符一起使用（如“用户ID”）时，则用来表示名字字段的内容。

当名字和前缀一起使用时（如“用户前缀”）则表示一直到包括本字段在内的全部地址。

在IPv6中，任何全“0”和全“1”的字段都是合法值，除非特殊地排除在外的。

特别是前缀可以包含“0”值字段或以“0”为终结。

2.1寻址模型

所有类型的IPv6地址都被分配到接口，而不是节点。

一个IPv6单播地址属于单个接口。

因为每个接口属于单个节点，多个接口的节点，其单播地址中的任何一个可以用作该节点的标识符。

所有接口至少需要有一个链路本地单播地址（见2.8节额外需要的地址）。

一个单接口可以指定任何类型的多个IPv6地址（单播、任意点播、组播）或范围。

具有大于链路范围的单播地址，对这样的接口是不需要的，也就是从非邻居或者到非邻居的这些接口，不是任何IPv6包的起源或目的地。

这有时适用于点到点接口。

对这样的寻址模型有一个例外：

如果处理多个物理接口的实现呈现在Internet层好像一个接口的话，一个单播地址或一组单播地址可以分配给多个物理接口。

这对于在多个物理接口上负载共享很有用。

目前的IPv6延伸了IPv4模型，一个子集前缀与一条链路相关联。

多个子集前缀可以指定给同一链路。

2.2地址的文本表示

用文本串表示的IPv6地址有三种规范形式：

（1）优先选用的形式为x:

x:

x:

x:

x:

x:

x:

x:

，其中x是8个16位地址段的十六进

制值。

例如：

FEDC:

BA98:

7654:

3210:

FEDC:

BA98:

7654:

3210

1080:

0:

0:

0:

8:

800:

200C:

417A

个别字段中前面的0可以不写，但是每段必须至少有一位数字（

（2）中描述的情形除外）。

（2）在分配某种形式的IPv6地址时，会发生包含长串0位的地址。

为了简化包含0位地址的书写，指定了一个特殊的语法来压缩0。

使用“：

：

”符号指示有多个0值的16位组。

“：

：

”符号在一个地址中只能出现一次。

该符号也能用来压缩地址中前部和尾部的0。

用下面的例子来说明：

1080:

0:

0:

0:

8:

800:

200C:

417A单播地址

FF01:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

101组播地址

0:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

1回返地址

0:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

0未指定地址

可用下面的压缩格式表示：

1080:

:

8:

800:

200C:

417A单播地址

FF01:

:

101组播地址

:

:

1回返地址

:

:

未指定地址

（3）当谈到IPv4和IPv6节点这样一个混合环境时，有时更适合于采用另一种表示

形式：

x:

x:

x:

x:

x:

x:

d.d.d.d,其中x是地址中6个高阶16位段的十六进制值，d是地址中4个低价8位段的十进制值（标准IPv4表示）。

举例说明：

0:

0:

0:

0:

0:

0:

13.1.68.3

0:

0:

0:

0:

0:

FFFF:

129.144.52.38

写成压缩形式为：

:

:

13.1.68.3

:

:

FFFF.129.144.52.38

2.3地址前缀的文本表示

IPv6地址前缀的表示方式和IPv4地址前缀在CIDR中的表示方式很相似。

一个IPv6地址前缀可以表示为如下的形式：

IPv6地址/前缀长度

其中，IPv6地址是2.2节中表示的任何形式的IPv6地址。

而前缀长度是组成前缀的十进制值，说明地址最左边的连续的地址位的长度。

例如，60位长的前缀12AB00000000CD3（十六进制）可用下面的合法格式来表

示：

12AB:

0000:

0000:

CD30:

0000:

0000:

0000:

0000/60

12AB:

:

CD30:

0:

0:

0:

0/60

12AB:

0:

0:

CD30:

:

/60

但是，下面的表示方式是不合法的。

12AB:

0:

0:

CD3/60在任何一个16位段的地址块中，可以省略前部的0。

但

不能省略尾部的0。

12AB:

:

CD30/60/左边的地址会展开成12AB:

0000:

0000:

0000:

00

00:

000:

0000:

CD30

12AB:

:

CD3/60/左边的地址会展开成12AB:

0000:

0000:

0000:

000

0:

000:

0000:

0CD3

当书写节点地址和它的子网前缀两者时，可以组合成如下表示：

节点地址：

12AB:

0:

0:

CD30:

123:

4567:

89AB:

CDEF

和它的子网号：

12AB:

0:

0:

CD30:

:

/60

可以缩写成为：

12AB:

0:

0:

CD30:

123:

4567:

89AB:

CDEF/60

2.4地址类型表示

一个IPv6地址的具体类型是由地址的前面几位来指定的。

包含这前面几位的可变长度字段称为格式前缀（FP）。

这些前缀的初始分配如下：

分配前缀（二进制）占地址空间的百分率

————————————————————————————

保留000000001/256

未分配000000011/256

为NSAP地址保留00000011/128

为IPX地址保留00000101/128

未分配00000111/128

未分配000011/32

未分配00011/16

可集聚全球单播地址0011/8

未分配0101/8

未分配0111/8

未分配1001/8

未分配1011/8

未分配1101/8

未分配11101/16

未分配111101/32

未分配1111101/64

未分配11111101/128

未分配1111111001/512

链路本地单播地址11111110101/1024

站点本地单播地址11111110111/1024

组播地址111111111/256

注：

（1）未指定地址（见2.5.2节）、回返地址（见2.5.3节），和嵌入IPv4地址的IPv6地址（见2.5.4节）的分配在格式前缀空间0000-0000以外。

（2）除了组播地址（11111111）外，格式前缀空间001到111，在EUI-64格式中都

要求必须有64位接口标识符。

参见2.5.1节中的定义。

这样的分配方案支持可集聚地址、本地用地址和组播地址的直接分配，并有保留给NSAP地址和IPX地址的空间。

其余的地址空间留给将来用。

可用于已有使用的扩展（如附加可集聚地址等）或者新的用途（如将定位符和标识符分开）。

地址空间的15%是初始分配的，其余85%的地址空间留作将来使用。

单播地址和组播地址是由地址的高阶字节值来区分的：

值为FF（11111111）标识一个地址为组播地址，其他值则标识一个地址为单播地址。

任意点播地址取自单播地址空间，和单播地址在语法上是无法区分的。

2.5单播地址

IPv6单播地址是用连续的位掩码集聚的地址，类似于CIDR的IPv4地址。

IPv6中的单播地址分配有多种形式，包括全部可集聚全球单播地址、NSAP地址、IPX分级地址、站点本地地址、链路本地地址以及运行IPv4的主机地址。

将来还可以定义另外的地址类型。

IPv6节点对IPv6地址的内部结构可能知之甚多或知之甚少，这是由节点的作用决定的（例如，主机还是路由器）。

在最简单的情况下，节点把单播地址（包括它本身）看成是无内部结构的、如下图所表示的128位地址。

|128bits|

+-----------------------------------------------------------------+

|节点地址|

+-----------------------------------------------------------------+

一个稍完善但仍很简单的主机可能还知道它所连接的链路的子网前缀，在这种场合下，不同地址可能有不同值。

更完善的主机可能知道单播地址中其他分级边界。

虽然一个非常简单的路由器可能对IPv6单播地址的内部结构一无所知，但为了运行选路协议，路由器对一个或多个分级边界要有更为普遍的知识。

知道边界随路由器不同而不同，是由路由器在选路分级中所处的位置决定的。

2.5.1接口标识符

在IPv6单播地址中接口标识符用来标识链路的接口。

标识符在该链路上应是唯一的。

也可能在较宽范围内是唯一的。

在许多情况下，一个接口标识符与该接口的链路层地址相同。

在一个单节点上，同一个接口标识符可以用在多个接口上。

在一个单节点的多个接口上，用同样的接口标识符不会影响接口标识符的全球唯一性，或由接口标识符创建的每个IPv6地址的全球唯一性。

在许多格式前缀中（见2.4节），接口标识符要求64位长，并构成IEEEEUI-64格式。

基于EUI-64的接口标识符，当全球令牌可用时（如IEEE48位MAC），具有全球范围的

意义。

当全球令牌不可用时（如串行链路、隧道终点等），则只具有本地范围的意义。

当由EUI-64形成接口标识符时，若u位（IEEEEUI-64术语中称全球/本地位）置1，则表示全球

范围；若u位置0，则表示本地范围。

一个EUI-64标识符的头三个字节的二进制表示

如下所示。

000112

|078563|

+----+----+----+----+----+----+

|cccc|ccug|cccc|cccc|cccc|cccc|

+----+----+----+----+----+----+

按Internet标准中的位序，其中u是全球/本地位，g是个体/团体位，c是公司标识符。

“附录A创建基于EUI-64接口标识符”为不同的基于EUI-64接口标识符的创建提供了实例。

当形成接口标识符时，使用u位的动机是当硬件令牌不可用，即在串行链路、隧道终点等情况下，便于系统管理员人工配置本地范围标识符。

另一种方法是用0200:

0:

0:

1、

0200:

0:

0:

2等形式代替十分简单的:

:

1、:

:

2等形式。

在IEEEEUI-64标识符中使用全球/本地位的目的是为了将来技术的发展能利用具有全球范围的接口标识符所带来的好处。

形成接口标识符的细节定义在IPover技术规范中，诸如IPoverEthernet[ETHER]、IPoverFDDI[FDDI]等。

2.5.2未指定地址

地址0:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

0称为未指定地址。

它不能分配给任何节点。

意思是没有这个地址。

它的一个应用示例是初始化主机时，在主机未取得自己的地址以前，可在它发送的任何IPv6包的源地址字段放上未指定地址。

未指定地址不能在IPv6包中用作目的地址，也不能用在IPv6选路头中。

2.5.3回返地址

单播地址0:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

1称为回返地址。

节点用它来向自身发送IPv6包。

它不能分配给任何物理接口。

可以设想它正在与一个虚拟接口相关联（如回返接口）。

发送到单节点外的IPv6包回返地址必须用作源地址。

具有一个目的地址为回返地址的包不应发送出单节点之外，IPv6路由器也不会转发这样的包。

2.5.4嵌有IPv4地址的IPv6地址

IPv6过渡机制[TRAN]包括一种技术，使主机和路由器能在IPv4选路基础设施上动态地以隧道方法传送IPv6包。

使用该技术的IPv6节点要指定特殊的IPv6单播地址，它在低阶32位上携带IPv4地址。

这种地址类型称其为“与IPv4兼容的IPv6地址”，并具有下面的格式：

|80位|16|32位|

+--------------------------------------+--------------------------+

|0000..............................0000|0000|IPv4地址|

+--------------------------------------+----+---------------------+

第二种类型的IPv6地址嵌有IPv4地址。

该地址用来表示只支持IPv4，而不支持IPv6的节点的IPv6地址。

这种地址类型称为“与IPv4映射的IPv6地址”，并具有下面的格式：

|80位|16|32位|

+--------------------------------------+--------------------------+

|0000..............................0000|FFFF|IPv4地址|

+--------------------------------------+----+---------------------+

2.5.5NSAP地址

NSAP地址到IPv6地址的映射定义在[NSAP]中。

对于已经规划或应用OSINSAP寻址计划，并希望应用IPv6或向IPv6过渡的网络实现者，该文件应该重新设计成IPv6寻址计划来满足他们的需要。

另外还定义了一套机制，用来在IPv6网络中支持OSINSAP寻址。

如果需要这种支持的话，则必须要有这样的机制。

该文件还定义了OSI地址格式内IPv6地址的映射，这应该是必需的。

2.5.6IPX地址

IPX地址到IPv6地址的映射表示如下：

|7|121位|

+-------+---------------------------------------------------------+

|0000010|待定义|

+-------+-----------