計算機網路常見面試題 IPv4和IPv6的區別

2021-06-29 11:31:02 字數 2026 閱讀 7269

ipv6是由ietf設計的用來替代現行的ipv4協議的一種新的ip協議。目前,ipv4協議還是主流。但ipv4協議已經使用了30年,在這30年的應用中,ipv4獲得了巨大的成功的同時,隨著應用範圍的擴大,位址匱乏等問題越來越明顯。ipv6是為了解決ipv4所存在的一些問題和不足而提出的,同時它還在許多方面提出了改進。

報頭

ipv6報頭佔40位元組,相對於ipv4報頭(變長的24位元組)看似長。其實,ipv6報頭的結構比ipv4簡單, ipv6報頭中去掉了了ipv4報頭中許多不常用的域,放入了可選項和報頭擴充套件,其可選項有更嚴格的定義。ipv6報頭中有6個域和2個位址空間,相對於ipv4中的10個固定長度的域、2個位址空間和若干個選項的結構來說ipv6更簡單

位址

ipv6協議的位址長度是128位,全部可分配位址數為2的128次方(2^128)個,不再存在位址匱乏問題。同時,ipv6位址表示方式和ipv4也不同:ipv4位址表示為點分十進位制格式,32位的位址分成4個8位分組,每個8位以十進位制數顯式,中間用點號分隔。而ipv6採用的是十六進製制格式,既128位位址是以16位為一分組,每個16位分組寫成4個十六進製制數,中間用冒號分十六進製制格式。當然ipv6的位址還有其他簡化表示方法,此處不再贅述。

位址配置有人問:ipv6這麼多位址分配起來得多麻煩?其實是多慮了,ipv6協議支援位址自動配置,這是一種即插即用的機制。ipv6節點通過位址自動配置得到ipv6位址和閘道器位址。ipv6支援無狀態位址自動配置和狀態位址自動配置兩種位址自動配置方式。它會給配置128位的位址帶來很大的方便,特別是無狀態位址自動配置。至於如何實現,簡單一說:「即插即用」是指無需人為干涉,將乙個節點插入ipv6網路並在網路中啟動,ipv6使用了兩種不同的機制來支援即插即用網路連線:啟動協議(bootstrap protocol,bootp)和動態主機配置協議(dhcp)。 這兩種機制允許ip節點從特殊的bootp伺服器或dhcp伺服器獲取配置資訊。這些協議採用「狀態自動配置」(stateful autoconfiguration),即伺服器必須保持每個節點的狀態資訊,並管理這些儲存的資訊。

網域名稱解析ipv6中的dns與ipv4的在體系結構上相同都採用樹型結構網域名稱空間。ipv4和ipv6共同擁有統一的網域名稱空間。ipv6可以自動發現提供解析服務的dns,有兩種方式:(1) 無狀態的dns伺服器發現;(2) 有狀態的dns伺服器發現。有狀態的dns伺服器發現方式是通過類似dhcp的伺服器把dns伺服器位址、網域名稱和搜尋路徑等dns資訊告知節點。無狀態dns伺服器自動發現有多種方式,有興趣的朋友建議您找相關資料閱讀,比如《ipv6技術***》等。

網路上的芳鄰任何裝置單獨工作是沒意義的。同樣,ipv6定義了鄰居發現協議ndp,它使用一系列ipv6控制資訊報文(icmpv6)來實現相鄰節點(同一鏈路上的節點)的互動管理,並在乙個子網中保持網路層位址和鏈路層位址之間的對映

路由技術ipv6主要使用三種路由協議:ripv6(路由資訊協議)、ospfv6(開放最短路徑優先)和idrpv2(域間路由協議),以及可能的eigrp和雙層的is-is。而ipv4可路由的協議有ip、ipx等,不可路由的主要有dec,netbios等。針對現在無線網路的強勢,移動ipv6協議為使用者提供可移動的ip資料服務,讓使用者可以在世界各地都使用同樣的ipv6位址。

安全問題

ip安全(ip security,ipsec)協議用於保護ip通訊的安全。它既可以用於ipv4也可用於ipv6。在ipv6中ipsec是的乙個組成部分,而ipv4中只是乙個可選擴充套件協議。它更好的支援了ipv6,使我們有機會在將網路轉換到這種新型協議的同時發展端到端安全性

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