【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 op Level Aggregator，頂級(jí)聚合體）、 NLA（ Next Level Aggregator，下級(jí)聚合體）、SLA（ Site Level Aggregator，位置級(jí)聚合體）和主機(jī)接口。 ? TLA是與長(zhǎng)途服務(wù)供應(yīng)商和電話(huà)公司相互連接的公共網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，它從國(guó)際Inter注冊(cè)機(jī)構(gòu)（如 IANA）處獲得地址。NLA通常是大型 ISP，它從 TLA處申請(qǐng)獲得地址，并為 SLA分配地址。 SLA也可稱(chēng)為訂閱者（ subscriber），它可以是一個(gè)機(jī)構(gòu)或一個(gè)小型 ISP。 SLA負(fù)責(zé)為屬于它的訂閱者分配地址。 SLA通常為其訂閱者分配由連續(xù)地址組成的地址塊，以便這些機(jī)構(gòu)可以建立自己的地址分級(jí)結(jié)構(gòu)以識(shí)別不同的子網(wǎng)。分級(jí)結(jié)構(gòu)的最底層是網(wǎng)絡(luò)主機(jī)。 IPv6 和 IPv4 最明顯的區(qū)別就是所能提供的 IP地址空間的大小。 IPv6 的地址長(zhǎng)度是 128 位，是 IPv4地址長(zhǎng)度的四倍。IPV4確定的地址結(jié)構(gòu)決定了它可以提供232即 4,294,967,296個(gè)可能的 IP地址。而IPV6地址結(jié)構(gòu)因?yàn)橐粋€(gè) IP地址包含 128位的二進(jìn)制位，所以這種地址結(jié)構(gòu)可以提供的獨(dú)立的 IP地址空間的數(shù)目是 2128，即 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456（或 1038）個(gè)可能的地址。 對(duì)于 IPv6 來(lái)說(shuō)，我們甚至更難想像到 IPv6 地址空間有一天也會(huì)用完。用一種更形象的說(shuō)法，即一個(gè) 128位的地址空間能夠?yàn)榈厍虮砻嫔系拿科椒矫椎厍蛎娣e提供大約 655,570,793,348,866,943,898,599 () 個(gè)地址，這個(gè)地址數(shù)目對(duì)于人們正常使用來(lái)說(shuō)是綽綽有余的，根本無(wú)法使用完這些地址。當(dāng)然，人們決定將IPv6地址設(shè)置為 128位的長(zhǎng)度，并不是因?yàn)榈厍虮砻婷科椒矫卓赡軙?huì)有 655,570,793,348,866,943,898,599 ()個(gè)地址。之所以設(shè)計(jì)如此大的 IPv6地址空間，是為了進(jìn)行高效的地址分配和路由來(lái)反映現(xiàn)代 Inter 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也是為了滿(mǎn)足較新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的 64位媒體訪(fǎng)問(wèn)控制 (MAC)地址的需要。使用 128位的地址為分層尋址和路由的設(shè)計(jì)提供了多層結(jié)構(gòu)和靈活性，而這正是基于 IPv4的 Inter所缺少的。 IPv4地址是以點(diǎn)分十進(jìn)制表示形式來(lái)表示的，每個(gè) IP地址被分成四個(gè)八位組，每個(gè)八位組包括八個(gè)二進(jìn)制位，每個(gè)分組之間用半角的“ .”分隔。對(duì)于 IPv6，128位的地址是按照每 16個(gè)二進(jìn)制位為一個(gè)分組進(jìn)行分隔的，每個(gè) 16位塊用 4個(gè)十六進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，相鄰的 16位塊以半角冒號(hào)隔開(kāi)，這種 IP地址的表示形式叫做冒號(hào)十六進(jìn)制表示形式。 下面具體看一個(gè)二進(jìn)制形式的 IPv6 地址： 00111111111111100010100100000000110100000000010100000000000000000000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010 將 128位二進(jìn)制數(shù)按每 16位一個(gè)位塊分成 8塊，得到了如下的分塊情況： 0011111111111110 0010100100000000 1101000000000101 0000000000000000 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010 然后將每個(gè)分塊轉(zhuǎn)換成 4位十六進(jìn)制數(shù) ， 并且將相鄰的塊用半角冒號(hào)隔開(kāi) 。 結(jié)果就變成了下面的樣子：3FFE:2900:D005:0000:02AA:00FF:FE28:9C5A 另外冒號(hào)十六進(jìn)制表示形式還規(guī)定，對(duì)于每一個(gè)位塊轉(zhuǎn)換成的十六進(jìn)制結(jié)果，如果前面包含有 0則可以將這些 0稱(chēng)為塊內(nèi)前導(dǎo)零。而且這些前導(dǎo)零可以省略不寫(xiě)只寫(xiě)其余的部分，從而可以簡(jiǎn)化 IPV6地址的書(shū)寫(xiě)。 通過(guò)刪除每個(gè) 16位塊內(nèi)的前導(dǎo)零 ， 還可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化 IPv6表示形式 。 不過(guò) ， 每個(gè)塊必須最少有一個(gè)數(shù)字 。 刪除前導(dǎo)零后 ， 此地址就變成了： 3FFE:2900:D005:0:2AA:FF:FE28:9C5A 壓縮零 對(duì)于某些類(lèi)型的 IPV6地址可能包含一長(zhǎng)串的零 ，在書(shū)寫(xiě)這樣的地址時(shí)可以采用進(jìn)一步簡(jiǎn)化 IPv6地址的表示形式 ， 可以將以冒號(hào)十六進(jìn)制格式表示的一串連續(xù)的 、 設(shè)置為 0的 16位塊壓縮成“ ::”， 稱(chēng)為叫做雙冒號(hào) ， 這種對(duì) IPV6地址表達(dá)方法的處理過(guò)程就稱(chēng)為壓縮零 。 例如，對(duì)于這樣一個(gè) IPv6地址FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2，通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，它的第 4位塊均是由二進(jìn)制位的 0組成，根據(jù)前面所講的壓縮零方法，將這些二進(jìn)制位進(jìn)行壓縮零操作，最終將 IPV6地址寫(xiě)成FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2。對(duì)于下面的一個(gè)地址 IPv6 地址 FF01:0:0:0:0:0:0:2F3D 壓縮成 FF01::2F3D。 在實(shí)際操作時(shí)，必須要記住一點(diǎn)，只能使用零壓縮方法來(lái)壓縮以冒號(hào)十六進(jìn)制表示形式表示的一個(gè)連續(xù)的 16位塊序列，而不能對(duì) 16位塊的一部分進(jìn)行零壓縮。例如，對(duì)于 IPV6地址 FF01:50:0:0:0:0:0:3F,只能將其壓縮成 :FF01:50::3F,而不能將第二個(gè)位塊的部分進(jìn)行壓縮，從而得到這樣的結(jié)果 FF01:5::3F。 在進(jìn)行壓縮零操作的過(guò)程中，還必須注意到下面一個(gè)原則，即對(duì)于任何一個(gè) IPV6地址，只能使用一次零壓縮。如果一個(gè)地址包含多個(gè)可以進(jìn)行壓縮零操作的零塊序列，則只能對(duì)最左邊的零塊序列進(jìn)行壓縮零從而表示為“ ::”，其它則不能進(jìn)行壓縮零操作否則，您就無(wú)法確定每個(gè)“ ::”代表多少位零 IPv6 地址類(lèi)型 ? IPv6所確定的地址主要有三種地址類(lèi)型： 單播地址、多播地址、任意廣播地址。 單播地址 ? 單播地址用來(lái)標(biāo)識(shí)單播地址類(lèi)型范圍中的一個(gè)接口。使用適當(dāng)?shù)膯尾ヂ酚赏負(fù)?，發(fā)送到單播地址的數(shù)據(jù)包將正確路由到被傳送到單個(gè)接口。單播地址用于從單個(gè)源 IP地址到單個(gè)目標(biāo) IP地址進(jìn)行的數(shù)據(jù)包括發(fā)送，在這種情況下實(shí)際上可以說(shuō)是進(jìn)行的是點(diǎn)到點(diǎn)的通信 多播地址 ? IPV6的多播地址與 IPV4中的組播地址有點(diǎn)相似，可以用來(lái)標(biāo)識(shí)多個(gè)接口。使用適當(dāng)?shù)亩嗖ヂ酚赏負(fù)?，發(fā)送到到多播地址的數(shù)據(jù)包將被同時(shí)發(fā)送到由該地址標(biāo)識(shí)的所有接口。多播地址用于從一個(gè)源地址到多個(gè)目標(biāo)地址進(jìn)行通信，即一對(duì)多的數(shù)據(jù)通信方式。 任意廣播地址 ? 任意廣播地址同樣可以標(biāo)識(shí)多個(gè)接口 。使用適當(dāng)?shù)穆酚赏負(fù)?， 發(fā)送到任意廣播地址的數(shù)據(jù)包將被傳送到單個(gè)接口 ， 即該地址標(biāo)識(shí)的最近的接口 。 “ 最近的 ”接口是指最近的路由距離 。 任意廣播地址用于從一個(gè)源地址到多個(gè)目標(biāo)地址之一進(jìn)行通信 ， 數(shù)據(jù)將被傳送到最近路由距離的單個(gè)接口 。 特殊 IPv6 地址 ? 下面提供了幾種特殊 IPv6地址： 未指定地址、環(huán)回地址。 未指定地址 ? 未指定地址（ 0:0:0:0:0:0:0:0 或 ::）表示地址缺失，相當(dāng)于 IPv4的未指定地址 ，這種地址的描述方式的含義是任意的 IP地址。未指定地址通常用作嘗試驗(yàn)證臨時(shí)地址唯一性的數(shù)據(jù)包的源地址。未指定地址不可以分配給接口或用作目標(biāo)地址。 環(huán)回地址 ? 環(huán)回地址（ 0:0:0:0:0:0:0:1或 ::1）標(biāo)識(shí)一個(gè)環(huán)回接口地址。使用環(huán)回地址，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以向自己發(fā)送數(shù)據(jù)包，環(huán)回地址相當(dāng)于 IPv4的環(huán)回地址 。定址到環(huán)回地址的數(shù)據(jù)包從不在具體的通信鏈路上發(fā)送， IPv6 路由器也不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)這種數(shù)據(jù)包。 兼容性地址 ? 雖然 IPV6地址具有許許多多的優(yōu)點(diǎn)而 IPV4具有那么多的缺點(diǎn)和不足，但是考慮到市場(chǎng)的接受和更新過(guò)程還需要很長(zhǎng)的一段時(shí)間，所以 IPV6和 IPV4地址結(jié)構(gòu)必然在一定的時(shí)期內(nèi)共存在Inter中，為了不至于因?yàn)閮煞N不同的 IP地址定義方式對(duì)人們使用 Inter帶來(lái)嚴(yán)重的影響，必須提供一些地址兼容性方法，順利完成從IPv4向 IPv6過(guò)渡。目前已經(jīng)定義了下面幾種兼容性地址方案： 與 IPv4 兼容的地址 ? 與 IPv4兼容的地址， 0:0:0:0:0:0: 或 ::（其中的 是公用 IPv4地址的點(diǎn)分十進(jìn)制表示形式），供那些使用 IPv6進(jìn)行通信的 IPv6/IPv4節(jié)點(diǎn)使用。 IPv6/IPv4節(jié)點(diǎn)是同時(shí)使用 IPv4和 IPv6協(xié)議的節(jié)點(diǎn)。當(dāng) IPv4兼容地址用作 IPv6目標(biāo)時(shí)， IPv6的數(shù)據(jù)包將會(huì)自動(dòng)使用 IPv4所定義的封裝方式進(jìn)行封裝，然后發(fā)送到使用 IPv4協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。用于 Windows Server 2022和 Windows XP的 IPv6能夠支持 IPv4兼容地址，需要用戶(hù)事先設(shè)定好相關(guān)的選項(xiàng)，在默認(rèn)情況下 Windows Server 2022和 Windows XP是禁用這類(lèi)地址的。 IPv4映射地址 ? IPv4映射地址， 0:0:0:0:0:FFFF: 或 ::FFFF:，將僅使用 IPv4的節(jié)點(diǎn)映射成 IPv6節(jié)點(diǎn)。 IPv4映射地址僅用作內(nèi)部表示形式。 IPv4映射地址從不用作 IPv6數(shù)據(jù)包的源或目標(biāo)地址。 6to4地址 ? 6to4是 RFC3056中描述的 IPv6過(guò)渡技術(shù)。6to4地址用于 Inter上同時(shí)運(yùn)行 IPv4和IPv6的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信。 ISATAP地址 ? Inter的草案站點(diǎn)間自動(dòng)隧道尋址協(xié)議 (ISATAP)定義了在專(zhuān)用 Intra上同時(shí)運(yùn)行 IPv4和 IPv6的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間使用的ISATAP地址。 Teredo地址 ? 當(dāng)進(jìn)行通信的兩個(gè)主機(jī)之一或兩個(gè)主機(jī)都位于IPv4網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 (NAT)設(shè)備之后時(shí)， Teredo地址用于在 Inter上同時(shí)運(yùn)行 IPv4和 IPv6的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行通信。 ? 以上這樣技術(shù)都是用來(lái)解決 IPV4和 IPV6共存的這一段時(shí)間內(nèi)，人們?nèi)绾卧诰W(wǎng)絡(luò)上同時(shí)使用這兩種地址結(jié)構(gòu)方案而又不會(huì)造成沖突。 ? 為什么要進(jìn)行子網(wǎng)劃分 ? 子網(wǎng)劃分基礎(chǔ) ? 網(wǎng)絡(luò)號(hào)與 IP地址的判斷 ? 無(wú)類(lèi)別域間路由 CIDR（ Classless InterDomain Routing） 為什么要進(jìn)行子網(wǎng)劃分 ? 對(duì)于 Inter上 A、 B、 C類(lèi)地址來(lái)說(shuō)，每個(gè)類(lèi)別的地址所包含的的網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)和主機(jī)地址位數(shù)是固定的，因此每類(lèi)地址所能夠提供的網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)量也固定了下來(lái)。詳細(xì)的情況見(jiàn)表 24 表 24 A、 B、 C類(lèi)地址所包含的網(wǎng)絡(luò)地址與主機(jī)地址 地址類(lèi)別 網(wǎng)絡(luò)位 主機(jī)位 網(wǎng)絡(luò)地址第一部分取值范圍 A類(lèi) 8位 24位 1126 B類(lèi) 16位 16位 128191 C類(lèi) 24位 8位 192223 ? 通過(guò)表 24可以看出，由于 D類(lèi)和 E類(lèi)地址一般用戶(hù)是用不到的，所以對(duì)于用戶(hù)經(jīng)常使用的傳統(tǒng)的 A、 B、 C類(lèi)地址，每種類(lèi)別的地址具有以下基本特征： ? 整個(gè) Inter上共有 126個(gè) A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，其中每個(gè) A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中所能夠提供的主機(jī)地址數(shù)目可以達(dá)到16， 777， 214個(gè)。 ? 整個(gè) Inter上共有 65000個(gè) B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè) B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中能夠最多能夠包含 65534臺(tái)主機(jī)。 ? 整個(gè) Inter上共有 200多萬(wàn)個(gè) C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè) C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)最多包含的主機(jī)數(shù)量為 254。 ? 從這個(gè)表中可以清楚的看到， C類(lèi)地址只適合一些小型網(wǎng)絡(luò)， B類(lèi)地址對(duì)于中型網(wǎng)絡(luò)還是可以的，但是 A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)所能夠提供的地址一般情況下是用不完的，并且造成的浪費(fèi)也是驚人的，為了提高地址的利用率，人們提出了子網(wǎng)劃分的概念，就是在邏輯層面上將一個(gè)比較大的網(wǎng)絡(luò)劃分成若干個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)。下面來(lái)分析一下人們?yōu)槭裁匆M(jìn)行子網(wǎng)劃分： ? 第一個(gè)原因是，如果不進(jìn)行子網(wǎng)劃分的話(huà)，對(duì)于 A類(lèi)和 B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)可能造成的網(wǎng)絡(luò)地址資源的浪費(fèi)是很?chē)?yán)重的，這樣不利于 Inter網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。 ? 第二個(gè)原因是如果進(jìn)行子網(wǎng)劃分的話(huà)，一個(gè)組織在滿(mǎn)足自己使用的 Inter網(wǎng)絡(luò)地址之外，還可以把多余的地址進(jìn)行出售或出租，從而可以獲得一定的收益。這對(duì)一個(gè)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是一個(gè)比較利好的消息，因?yàn)閷?duì)所有的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商或接入服務(wù)提供商來(lái)說(shuō)，獲得利潤(rùn)才是它們所追求的目標(biāo)。 ? 第三個(gè)原因是減少?gòu)V播域。對(duì)于 A類(lèi)和 B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，如果不進(jìn)行子網(wǎng)劃分，由于這兩種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)所包含的主機(jī)數(shù)量非常大，由此而產(chǎn)生的廣播數(shù)據(jù)包將是十分驚人的。如果進(jìn)行了子網(wǎng)劃分，那么可以從邏輯上減小子網(wǎng)內(nèi)主