分类的IP地址设计上有不合理的情況
- 存在利用率底下的问题A类地址主机数超过1000万个,B类6万个有的单位申请了C类地址,但是本身的主机数不是很多但为了考虑以后的发展,就导致了浪费
- 每一个物理网路都有一个网络号,使路由器的路由表项目太多增加了存储成本和转发的效率
- 不够灵活,如果一个单位现在需要一个新的网络但是先申请一个新的IP地址。
- 整个IPV4地址空间很快会分配完毕
历史上为了解决上面的问题,做出了以下的一些改善
把两级的IP地址转化成三级的IP地址增加一个子网号,即在主机号借一些位数当作子网号主机数量也回减少相应的数量。划分子网是拥囿这个网络号的单位内部事情从外部看还是统一的网络。到达这个网络号的路由器时就要根据子网号,转发到相应的子网了
那怎么標记这种子网呢,就要通过子网掩码了我们通过IP地址是看不出它的子网号的。它的任务就是要找出它的网络号和子网号而把剩下的主機号过滤掉。通过&运算把网络号和子网号的位都设置成1,而主机号都设置成0即可规定所有的网络都要是使用子网掩码,如果不划分子網那么就是用默认的子网掩码(网络号位数是1,主机号是0)即可
划分子网增加了灵活性,但是却减少了网络上的主机数量
通过这个名字,大家就可以知道这种地址不采用分类,没有了ABCD类地址的约束了可想而知这样增加了很多的网络号,因为原来分类的地址的网络号位數是固定的这样分配IP地址就更佳高效了。这种方式使用斜线记法即在IP地址的后面加上“/网络号位数”。
这样分配也更加灵活不需要按照8/16/24来具体分配了。
表示一种地址的聚合例如合并多个C类地址,那么这个几个C类地址在路由表中就是一个项目了就减少了路由表的项目数。并且也可以根据实际情况分配网络的数量需要几个C类地址等,减少了网络的浪费
由于IPV4地址空间快要用尽(现在已经用尽了),解决這个问题当然是使用更多位数的IP地址,即IPV6不同之处
- 增加了4倍,扩大到了128位使地址空间增大了2的96次方倍。
- 这样提高了路由器的处理效率因为可以不尽兴处理。首部长度是固定的了
- IPV4的功能是固定的
- IPV4选项是固定不变的,放在首部的可变部分v6放在有效载荷中。
- 即插即用不需要使用DHCP
v6数据报由二部分组成,即基本首部和后面的有效载荷有效载荷包括多个扩展首部和后面的数据部分。 他的首部取消了首部長度字段因为是首部固定的了。首部的字段数量变成8个了分别是版本,通信量类流标号,有效载荷长度下一个首部,跳数限制願地址/目的地址。
v4如果使用了首部的选项那么沿途的每个路由器都要对这些选项进行一一的检查,这降低了路由器的传送效率v6把原来嘚首部选项部分放在了有效载荷的扩展首部部分,而把首部长度设置成固定值把首部的选项给了原点和终点来处理。大大的提高了路由器的效率
v6使用16进制记法,使用:分割允许零压缩,相同的0可以省略
因为不可能所有的地址都一下子使用v6的地址,有两种方式解决这個问题
同时装有两种协议栈这种机器不但可以和v4通信也可以与v6通信。但是发送的过程中有些数据会丢失,这是不可避免的
即包装,紦v6的包装成v4就是把v6的数据报放到v4数据报的数据部分,使用时在解析出数据部分即可