IPv6单播、组播、泛播地址详解（二）

1.接口标识符

　　在IPv6寻址体系结构中，任何IPv6单播地址都需要一个接口标识符。接口标识符非常像48位的介质访问控制(MAC)地址，MAC地址由硬件编码在网络接口卡中，由厂商烧入网卡中，而且地址具有全球唯一性，不会有两个网卡具有相同的MAC地址。这些地址能用来唯一标识网络链路层上的接口。

　　IPv6主机地址的接口标识符基于IEEEEUI-64格式。该格式基于已存在的MAC地址来创建64位接口标识符，这样的标识符在本地和全球范围是唯一的。RFC 2373包括的附录解释了如何创建接口标识符。有关IEEE EUI-64标准更多的信息，请访问IEEE标准网点:http://stand-ards.ieee.org/db/oui/tutorials/EUI64.html。

　　这些64位接口标识符能在全球范围内逐个编址，并唯一地标识每个网络接口。这意味着理论上可多达264个不同的物理接口，大约有1.8×1019个不同的地址，而且这也只用了IPv6地址空间的一半。这至少在可预见的未来是足够的。

　　2.可集聚全球单播地址

　　本章已经提到了基于供应商的集聚，它的概念还会在第8章中再次提到。可集聚全球单播地址是另一种类型的集聚，它是独立于ISP的。基于供应商的可集聚地址必须随着供应商的改变而改变，而基于交换局的地址则由IPv6交换实体直接定位。由交换局提供地址块，而用户和供应商为网络接入签订合同。这样的网络接入或者是直接由供应商提供，或者通过交换局间接提供，但选路通过交换局。这就使得用户改换供应商时，无需重新编址。同时也允许用户使用多个ISP来处理单块网络地址。

　　可集聚全球单播地址包括地址格式的起始3位为001的所有地址(此格式可在将来用于当前尚未分配的其他单播前缀)。地址格式化为图6- 3所示的字段。

　　


　　图中包括下列字段:

　　FP字段:IPv6地址中的格式前缀，3位长，用来标识该地址在IPv6地址空间中属于哪类地址。目前该字段为“0 0 1”，标识这是可集聚全球单播地址。

　　TLAID字段:顶级集聚标识符，包含最高级地址选路信息。这指的是网络互连中最大的选路信息。目前，该字段为13位，可得到最大819 2个不同的顶级路由。

　　RES字段:该字段为8位，保留为将来用。最终可能会用于扩展顶级或下一级集聚标识符字段。

　　NLAID字段:下一级集聚标识符，24位长。该标识符被一些机构用于控制顶级集聚以安排地址空间。换句话说，这些机构(可能包括大型ISP和其他提供公网接入的机构)能按照他们自己的寻址分级结构来将此2 4位字段切开用。这样，一个实体可以用2位分割成4个实体内部的顶级路由，其余的2 2位地址空间分配给其他实体(如规模较小的本地ISP )。这些实体如果得到足够的地址空间，可将分配给它们的空间用同样的方法再子分。

　　SLAID字段:站点级集聚标识符，被一些机构用来安排内部的网络结构。每个机构可以用与IPv4同样的方法来创建自己内部的分级网络结构。若16位字段全部用作平面地址空间，则最多可有65535个不同子网。如果用前8位作该组织内较高级的选路，那么允许2 5 5个高级子网，每个高级子网可有多达2 5 5个子子网。

　　接口标识符字段:64位长，包含IEEEEUI-64接口标识符的64位值。

　　现在很清楚，IPv6单播地址能包括大量的组合，甚至超过了将来RFC可能会指定的显式字段。不论是站点级集聚标识符，还是下一级集聚标识符都提供了大量空间，以便某些网络接入供应商和机构通过分级结构再子分这两个字段来增加附加的拓扑结构。

　　3.特殊地址和保留地址

　　在第一个1/256IPv6地址空间中，所有地址的第一个8位:00000000被保留。大部分空的地址空间用作特殊地址，这些特殊地址包括:

　　未指定地址:这是一个“全0”地址，当没有有效地址时，可采用该地址。例如当一个主机从网络第一次启动时，它尚未得到一个IPv6地址，就可以用这个地址，即当发出配置信息请求时，在IPv6包的源地址中填入该地址。该地址可表示为0:0: 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0，如前所述，也可写成: :。

　　回返地址:在IPv4中，回返地址定义为127. 0 . 0 . 1。任何发送回返地址的包必须通过协议栈到网络接口，但不发送到网络链路上。网络接口本身必须接受这些包，就好像是从外面节点收到的一样，并传回给协议栈。回返功能用来测试软件和配置。IPv6回返地址除了最低位外，全为0，即回返地址可表示为0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1或: : 1。

　　嵌有IPv4地址的IPv6地址:有两类地址，一类允许IPv6节点访问不支持IPv6的IPv4节点，另一类允许IPv6路由器用隧道方式，在IPv4网络上传送IPv6包。这两类地址将在下面进行讨论。

　　4.嵌有IPv4地址的IPv6地址

　　不管人们是否愿意，逐渐向IPv6过渡已成定局。这意味着IPv4和IPv6节点必须找到共存的方法。当然两个不同IP版本最明显的一个差别是地址。最早由RFC1884定义，然后被带入RFC2373中，IPv6提供两类嵌有IPv4地址的特殊地址。这两类地址高阶80位均为0，低价3 2位包含IPv4地址。当中间的1 6位被置为F F F F时，则指示该地址为IPv4映象的IPv6地址。图6 - 4显示了这两类地址结构。

　　IPv4兼容地址被节点用于通过IPv4路由器以隧道方式传送IPv6包。这些节点既理解IPv4又理解IPv6。IPv4映象地址则被IPv6节点用于访问只支持IPv4的节点。这两类地址还将在第12章中讨论。

　　5.链路本地和站点本地地址

　　对于不愿意申请全球唯一性的IPv4网络地址的一些机构，通过采用网络10型地址对IPv4网络地址进行翻译，可以为这些机构提供一个选项。位于机构之外，但由机构使用的路由器不应该转发这些地址，但是不能阻止转发这些地址，也不能区分这些地址和其他有效的IPv4地址。可以相对容易地配置路由器，使其能转发这些地址。

　　


　　为实现这一功能，IPv6从全球唯一的Int e r n e t空间中分出两个不同的地址段。图6 - 5，源自RFC 2373，显示了链路本地和站点本地地址的结构。

　　


　　链路本地地址用于单网络链路上给主机编号。前缀的前10位标识的地址即链路本地地址。路由器在它们的源端和目的端对具有链路本地地址的包不予处理，因为永远也不会转发这些包。该地址的中间54位置成0。而64位接口标识符同样用如前所述的I E E E结构，地址空间的这部分允许个别网络连接多达( 264- 1 )个主机。

　　如果说链路本地地址只用于单个网络链路的话，那么站点本地地址则可用于站点。这意味着站点本地地址能用在内联网中传送数据，但不允许从站点直接选路到全球Inte r n e t。站点内的路由器只能在站点内转发包，而不能把包转发到站点外去。站点本地地址的1 0位前缀与链路本地地址的1 0位前缀略有区别，然后后面紧跟一连串“ 0”。站点本地地址的子网标识符为1 6位，而接口标识符同样是6 4位基于I E E E地址。