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计网笔记 10 下一代因特网

下一代因特网重点是 IPv6:地址长度 128 位,支持地址压缩、自动配置、QoS 和更高路由效率,并通过双协议栈、隧道技术实现 IPv4 到 IPv6 的过渡。

计网笔记 10 下一代因特网

第10章 下一代因特网

一、IPv6 概述

IPv6 出现原因

  • IPv4 地址耗尽
  • 互联网快速发展

IPv6 特点

  • 地址空间巨大
  • 提高路由效率
  • 支持自动配置
  • 支持QoS
  • 增强安全性

二、IPv6 地址

长度

  • 128 位

表示方法

  • 采用十六进制
  • 每16位一组
  • 组间用冒号分隔

示例

ABCD:EF01:0000:0000:0000:0000:1234:5678

三、IPv6 地址压缩规则

规则1

  • 前导 0 可以省略

例子

0ABC → ABC

规则2

  • 连续多个 0 可压缩为 ::

例子

FF05:0:0:0:0:0:0:B3
→ FF05::B3

考试陷阱

  • :: 在一个地址中只能出现一次

四、CIDR 表示法

作用

  • 表示网络前缀长度

示例

12AB::CD30:0:0:0/60

五、IPv6 地址分类

地址类型前缀作用
未指明地址::/128表示未获得地址
环回地址::1/128本机测试
多播地址FF00::/8一对多通信
本地链路单播地址FE80::/10局域网通信
全球单播地址除上述外Internet通信

六、IPv6 三种通信方式

通信方式说明
单播 Unicast一对一通信
多播 Multicast一对多通信
任播 Anycast发送给最近节点

七、IPv6 数据报格式

基本首部长度

  • 固定 40 字节

主要字段

字段作用
版本值为6
通信量类区分服务等级
流标号标识数据流
有效载荷长度数据长度
下一首部指明后续协议
跳数限制类似TTL
源地址128位
目的地址128位

八、IPv6 与 IPv4 的重要区别

IPv4IPv6
32位地址128位地址
可变首部长度固定40字节
广播无广播
TTL跳数限制
支持有限QoS增强QoS

九、IPv4 向 IPv6 过渡技术

1. 双协议栈

  • 同时运行 IPv4 与 IPv6

2. 隧道技术

  • IPv6 数据封装在 IPv4 中传输

十、MPLS(多协议标记交换)

全称

  • Multiprotocol Label Switching

作用

  • 提高转发效率

特点(必考)

  • 不是替代 IP
  • 属于增强技术

十一、MPLS 的三大特点

  • 支持QoS
  • 支持流量工程
  • 支持VPN

十二、MPLS 工作原理

核心思想

  • 给分组添加“标记 Label”
  • 按标记转发

考试高频

  • MPLS 转发速度比传统查路由表更快

十三、MPLS 域

定义

  • 由支持 MPLS 的路由器组成

十四、LSR

全称

  • Label Switching Router

作用

  • 根据标记交换分组

十五、FEC 转发等价类

全称

  • Forwarding Equivalence Class

定义

  • 采用相同方式转发的一组分组

特点

  • 同一 FEC 使用同一标记

十六、P2P 应用

定义

  • 对等节点之间直接通信

特点

  • 去中心化
  • 节点地位平等
  • 资源共享

十七、P2P 节点特点

  • 既可作客户端
  • 也可作服务器

十八、P2P 的两类

类型特点
集中式P2P有中心服务器
全分布式P2P无中心服务器

十九、Napster

特点

  • 集中式 P2P

工作方式

  • 服务器负责文件索引
  • 用户之间直接传输文件

二十、Gnutella

特点

  • 全分布式 P2P

二十一、BitTorrent(BT)

特点

  • 文件分块下载
  • 边下载边上传

二十二、考试高频易错点

考点正确结论
IPv6地址长度128位
:: 能否多次出现不能
IPv6是否有广播没有
::1环回地址
FE80::本地链路地址
FF00::多播地址
IPv6首部长度40字节
双协议栈同时支持IPv4/IPv6
隧道技术IPv6封装IPv4
MPLS是否替代IP不是
FEC转发等价类
P2P特点节点平等
Napster集中式P2P
Gnutella全分布式P2P
BT特点分块下载

二十三、考前1分钟速记

  • IPv6 → 128位
  • :: → 只能出现一次
  • FF00:: → 多播
  • FE80:: → 本地链路
  • ::1 → 环回
  • IPv6 无广播
  • 双协议栈 → IPv4+IPv6
  • 隧道技术 → IPv6封装IPv4
  • MPLS → 标记交换
  • FEC → 转发等价类
  • P2P → 对等通信
  • Napster → 集中式
  • Gnutella → 分布式
  • BT → 分块下载
本文由作者按照 CC BY-NC 4.0. 进行授权
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