无状态地址自动配置是 IPv6 节点(主机或路由器)用于为接口自动配置 IPv6 地址的过程。无状态地址自动配置会自动执行某些网络管理员的任务。
术语简介
节点通过将地址前缀与节点的 MAC 地址派生的标识或用户指定的接口标识组合来构建各种 IPv6 地址。这些前缀包括本地链路前缀(fe80::/10)和本地 IPv6 路由器(如果存在)所通告的长度为 64 的前缀。
将地址分配给某个接口之前,节点执行重复地址检测以验证其唯一性。节点对新地址发送邻居请求查询并等待响应。如果节点没有接收到响应,那么假设该地址是唯一的。如果节点接收到一个邻居广告格式的响应,那么该地址已在使用。如果节点确定其尝试的 IPv6 地址不是唯一的,那么自动配置将停止并要求手工配置该接口。
节点版本
网际协议第6版(
英文:InternetProtocolversion6,
缩写:IPv6)是
网际协议(IP)的最新版本,用作互联网的网络层协议,用它来取代IPv4主要是为了解决IPv4地址枯竭问题,不过它也在其他很多方面对IPv4有所改进。
IPv6的设计目的是取代
IPv4,然而长期以来IPv4在互联网流量中仍占据主要地位,IPv6的使用增长缓慢。在2017年7月,通过IPv6使用Google服务的用户百分率首次超过20%。
与IPv4比较
在Internet上,数据以
分组的形式传输。IPv6定义了一种新的分组格式,目的是为了最小化路由器处理的消息标头。由于IPv4消息和IPv6消息标头有很大不同,因此这两种协议无法互操作。但是在大多数情况下,IPv6仅仅是对IPv4的一种保守扩展。除了嵌入了互联网地址的那些应用协议(如
FTP和NTPv3,新地址格式可能会与当前协议的语法冲突)以外,大多数传输层和
应用层协议几乎不怎么需要修改就可以在IPv6上运行。
无状态地址自动配置(SLAAC)
当连接到IPv6网络上时,IPv6主机可以使用
邻居发现协议对自身进行自动配置。当第一次连接到网络上时,主机发送一个链路本地路由器请求(solicitation)多播请求来获取配置参数。路由器使用包含Internet层配置参数的路由器宣告(advertisement)报文进行回应。
在不适合使用IPv6无状态地址自动配置的场景下,网络可以使用有状态配置,如
DHCPv6,或者使用静态方法手动配置。
IPv6编码
IPv6具有比IPv4大得多的编码地址空间。这是因为IPv6采用128位的地址,而IPv4使用的是32位。因此新增的地址空间支持2(约3.4×10)个地址,具体数量为340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 个,也可以说成16个,因为32位地址每位可以取16个不同的值。
网络地址转换是目前减缓
IPv4地址耗尽最有效的方式,而IPv6的地址消除了对它的依赖,被认为足够在可以预测的未来使用。就以地球人口70亿人计算,每人平均可分得约4.86×10(486117667×10)个IPv6地址。
IPv6从IPv4到IPv6最显著的变化就是网络地址的长度。RFC 2373和RFC 2374定义的IPv6地址有128位长;IPv6地址的表达形式一般采用32个
十六进制数。
在很多场合,IPv6地址由两个逻辑部分组成:一个64位的网络前缀和一个64位的主机地址,主机地址通常根据物理地址自动生成,叫做EUI-64(或者64-位扩展唯一标识)