IPv6

一、 IPv5 哪里去了？

本来预计 ST-2 会成为 IPv5，后来 ST-2 被舍弃了。

二、和IPv4的区别

1. 扩大的地址容量
   IP 地址从 32 bit 增加到 128 bit。
   进入了任播地址 (anycast address)，可以把数据报交付给一组主机中的任意一个。
   
2. 简化高效的 40 字节首部
   许多 IPv4 字段被舍弃或作为选项。定长的首部运行更快处理 IP 数据报。
   
   • 分片/重新组装
     IPv6 不允许中间路由器进行分片和组装。这种操作只能在源与目的地上执行。可以大大加快网络中的 IP 转发速度。
   • 首部校验和
     去掉了，因为运输层和数据链路层协议执行了校验操作。此外，快速处理IP分组是关注的重点。
   • 选项
     选项字段的功能由“下一个首部”实现。
3. 流标签与优先级
   利于 QoS 实现。
   

三、从 IPv4 到 IPv6 的迁移

1. 双栈 (dual-stack)
   使用该方法的 IPv6 节点还具有完整的 IPv4 实现，具有 IPv6 和 IPv4 两种 IP 地址。这样的节点被称为 IPv6/IPV4 节点，具有发送和接收 IPv4 和 IPv6 两种数据报的能力。
   可以通过 DNS 来判定一个阶段是否是 IPv6 使能的或仅 IPv4 使能的。如果要解析的节点名字是 IPv6 使能的，那么 DNS 返回一个 IPv6 地址；否则，返回一个 IPv4 地址。如果发出 DNS 请求的节点是仅 IPv4 使能的，那么 DNS 只返回一个 IPv4 地址。
   在双栈方法中，如果发送方或接收方任意一个仅为 IPv4 使能的，则必须使用 IPv4 数据报。本质上，两个 IPv6 使能的节点不应互相发送 IPv4 数据报。

   

   如上图，A 和 B 之间可以交换 IPv6 数据报，B 和 C 之间则必须通过 IPv4 数据报交流。
   在执行 IPv6 到 IPv4 的转换时，有些 IPv6 特有的字段的信息将会丢失。

2. 建隧道 (tunneling)
   假定两个 IPv6 节点要使用 IPv6 数据报进行交互，但是它们是经由中间 IPv4 路由器互联的。我们将两台 IPv6 路由器之间的中间 IPv4 路由器集合称为一个隧道。借助隧道，在隧道发送端的 IPv6 节点 (B)，可将整个 IPv6 数据报放到一个 IPv4 数据报的载荷中。
   

四、教训

要改变网络层协议是及其困难的。