当前课程知识点:计算机文化基础 > 第8课:+互联网 > 从功能角度来认识计算机网络 > IPv6
前面我们谈到了
IPV4地址即将耗尽
现在同学们可能正在用的
网络呢
大部分都是教育科研网
我们知道
清华大学呢是
教育科研网的核心节点
从这连接到世界各地
目前呢
cernet它的主干网的拓扑结构
如图所示
我们可以看到它的带宽
是越来越大
不过试问
有多少同学能够
使用公网的IP在访问Internet呢
许多同学这才发现
自己用的IP竟然是专用的
保留地址
因为只有这样
通过地址转换的方法
才能将即将耗尽的IPV4地址
分享给更多的人来使用
显然
这不管是在安全
还是在移动应用方面
都存在了很大的隐患和不足
其中的一个解决方法
就是IPV6
这个图呢
就是以IPV6为网络协议层的
第二代科研教育网
也就是cernet2
它的主干网的拓扑
使用IPV6是否就能解决
地址耗尽问题呢
IPV6的地址空间
到底有多大
我们先看一段视频
这位长者就是阿基米德
他提出地球上的沙粒
可以估算为10的100次方
也就是Googol
显然Googol这个数量大于了
真正的所有沙子的数量
但是还是有一个数
小于Googol
2的128次方
但是它也大于沙子的数量
但正是这个数量
规定了IPV6地址的数量
显然IPV6地址
够长了
够大
但是
它却很难记忆
因为它太长了
因此呢
IPV6地址
采用了完全自动分配的方式
标识的时候也改用了
冒号16进制标识法
此外
它还规定了一些简化的标记方法
我们先简单的看一个例子
下面我们来看一个例子
这个地址呢
是一个128位的
用冒号16进制来表示
用冒号把它隔成8段
每一段呢是16位
我们可以看
标识的时候是16进制数来标
也就是说
4位一个4位一个
那么每一个就是0到F
来标识每一个位上的数
这样呢
就用冒号16进制来标出了
一个IPV6地址
比如
2402:F000:1:4413
这个地方出现了一个
不是4位的
:1
因为什么呢
因为前面三位都是0
省了
可以省略
其实
IPV6还有更好的省略方法
当中间的有连续的多个0出现的时候
可以用::来分隔
此外呢
它还有一些
简单的表示前缀的方法
我们也是举两个例子来看一看
它的简化标记的方法
一个呢
就是连续出现0
用::来标识的方法
比如说1080:0:0:0:8:800等等
它就可以简写为
1080::8:800后面是一样的
我们可以看到
它把中间的这一串的0
用::来代替了
这样就简化了IPV6地址
标识的方法
当然
这种::在这个IPV6地址中
只能出现一次
你不能::替掉一段0
又一段0出来了
再::
这样就不知道你替掉了多少
所以只能用一次
::替掉中间一段0
这种方法标识
我们再来看一下第二个例子
它实际上是和IPV4
它的无类表示方法
是一样的
它取了一个前缀
表示这一个网段
那这个前缀
通常呢是48位
那么这48位
它就用一个/48
来标识这个网段
标识的时候
比如这个例子
2001:251:E000::
后边全是0了
说明它这个网段
它用/48
也就是前面的48位
是这个网段的有效位数
来标识这个网络
这样就简化了
网段的标识方法
后面呢
80位
就可以都分配给这个网络里的
某一个主机了
显然这一个网段
就可以容纳
大约2的80次方个主机
其实
除了cernet2采用了IPV6
全球的下一代互联网
都不约而同的采用了IPV6
那么为什么需要IPV6呢
首先
它提供了巨大的地址空间
我们知道
IPV6提供的地址
大约是在10的38次方量级上
而IPV4呢
大约43个亿IP
这么大的反差
当然要用IPV6
来解决现在地址不够的问题了
这么大的地址空间
可以给每一粒沙子
分配一个地址
显然
这样可以使我们的网络规模
无限的扩展
连接所有可能的
装备和设备
而且可以把每一个设备
都分配一个地址
每一个用户都可以单独识别
地址空间是变大了
但是
对路由器的压力
却没有增大
而且改善了路由器的性能
怎么做到呢
首先
这样的直接使用IP地址
不需要做网络地址转换
其次
路由的聚合减少了路由表的表项
最后呢
它还简化了IPV6
它的包头
IP包头简化了
路由器处理的负载减小了
显然
这样呢
就更好的支持了
大规模移动IP计算设备
能够为移动互联网
奠定更好的基础
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