20IPv6
缘由：由于IPv4数量有限，不足以给全球人类使用。
IPv6的主要变化如下：
（1）更大的地址空间。IPv6 将地址从 IPv4 的 32 位 增大到了 128 位。
（2）扩展的地址层次结构。
（3）灵活的首部格式。 IPv6 定义了许多可选的扩展首部。
（4）改进的选项。 IPv6 允许数据报包含有选项的控制信息，其选项放在有效载荷中.
（5）允许协议继续扩充。
（5）支持即插即用（即自动配置）。因此 IPv6 不需要使用 DHCP。
（7）支持资源的预分配。 IPv6 支持实时视像等要求，保证一定的带宽和时延的应用。
（8）IPv6 首部改为 8 字节对齐。首部长度必须是 8 字节的整数倍。原来的 IPv4 首部是 4 字节对齐。
IPv6 数据报的一般形式
IPv6数据报由两大部分组成：
（1）基本首部 (base header)
（2）有效载荷 (payload)。有效载荷也称为净负荷。有效载荷允许有零个或多个扩展首部(extension header)，再后面是数据部分。
IPv6 数据报的基本首部：
（1）IPv6 将首部长度变为固定的 40 字节，称为基本首部。
（2）把首部中不必要的功能取消了，使得 IPv6 首部的字段数减少到只有 8 个。
（3）IPv6 对首部中的某些字段进行了如下的更改：
a.取消了首部长度字段，因为首部长度是固定的 40 字节；
b.取消了服务类型字段；
c.取消了总长度字段，改用有效载荷长度字段；
d.把 TTL 字段改称为跳数限制字段；
e.取消了协议字段，改用下一个首部字段；
f.取消了检验和字段；
g.取消了选项字段，而用扩展首部来实现选项功能.
具体图例
IPv6的地址格式：冒号十六进制记法。
（1）在IPv6中，每个地址占 128 位，地址空间大于 3.4x10^38 。
（2）为了使地址再稍简洁些，IPv6 使用冒号十六进制记法(colon hexadecimal notation, 简写为colon hex)。
（3）每个 16 位的值用十六进制值表示，各值之间用冒号分隔。例如：
68E6:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:960A:FFFF
（4）在十六进制记法中，允许把数字前面的0省略。例如把0000中的前三个0省略，写成1个0。
注意点：
零压缩法
冒号十六进制记法可以允许零压缩 (zero compression)，即一连串连续的零可以为一对冒号所取代。
FF05:0:0:0:0:0:0:B3 可压缩为： FF05::B3
注意：在任一地址中只能使用一次零压缩。
点分十进制记法的后缀：
冒号十六进制记法可结合使用点分十进制记法的后缀，这种结合在 IPv4 向 IPv6 的转换阶段特别有用。
例如：0:0:0:0:0:0:128.10.2.1
再使用零压缩即可得出： ::128.10.2.1
CIDR 的斜线表示法仍然可用。
例如：60 位的前缀 12AB00000000CD3 可记为：
12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60
或 12AB::CD30:0:0:0:0/60 （零压缩）
或 12AB:0:0:CD30::/60 （零压缩）
IPv6 地址分类：
1.未指明地址
（1）这是 16 字节的全 0 地址，可缩写为两个冒号“::”。
（2）这个地址只能为还没有配置到一个标准的 IP 地址的主机当作源地址使用。
（3）这类地址仅此一个。
2.环回地址
（1）即 0:0:0:0:0:0:0:1（记为 ::1）。
（1）作用和IPv4的环回地址一样。
（3）这类地址也是仅此一个。
3.多播地址
（1）功能和 IPv4 的一样。
（2）这类地址占 IPv6 地址总数的 1/256。
4.本地链路单播地址 (Link-Local Unicast Address)
（1）有些单位的网络使用 TCP/IP 协议，但并没有连接到互联网上。连接在这样的网络上的主机都可以使用这种本地地址进行通信，但不能和互联网上的其他主机通信。
（2）这类地址占 IPv6 地址总数的 1/1024
5.全球单播地址
（1）IPv6 的这一类单播地址是使用得最多的一类。
图例
重点：
从 IPv4 向 IPv6 过渡
向 IPv6 过渡只能采用逐步演进的办法，同时，还必须使新安装的 IPv6 系统能够向后兼容：IPv6 系统必须能够接收和转发 IPv4 分组，并且能够为 IPv4 分组选择路由。
两种向 IPv6 过渡的策略：
（1）使用双协议栈
（2）使用隧道
双协议栈
（1）双协议栈(dual stack)是指在完全过渡到 IPv6 之前，使一部分主机（或路由器）装有两个协议栈，一个 IPv4 和一个 IPv6。
（2）双协议栈的主机（或路由器）记为 IPv6/IPv4，表明它同时具有两种 IP 地址：一个 IPv6 地址和一个 IPv4 地址。
（3）双协议栈主机在和 IPv6 主机通信时是采用 IPv6 地址，而和 IPv4 主机通信时就采用 IPv4 地址。
（4）根据 DNS 返回的地址类型可以确定使用 IPv4 地址还是 IPv6 地址。
隧道技术
（1）在 IPv6 数据报要进入IPv4网络时，把 IPv6 数据报封装成为 IPv4 数据报，整个的 IPv6 数据报变成了 IPv4 数据报的数据部分。
（2）当 IPv4 数据报离开 IPv4 网络中的隧道时，再把数据部分（即原来的 IPv6 数据报）交给主机的 IPv6 协议栈。
问题：为什么至今还是用IPv4，而不普及IPv6？
解析：
1.IPv6其实在我国早些年已经研究出来了，并可以正常使用。
2.IPv4是由美国弄出来的，并且至今世界美国的地位不可动摇。如果使用IPv6，那么美国的利益将会被分割。
3.西方国家人口不多，所分配的IP地址完全够用。
