IPv6 -Adresse

Ein Internet -Protokollversion 6 -Adresse (IPv6 -Adresse) ist eine numerische Etikett Netzwerkknoten Teilnahme an a Computernetzwerk Verwendung IPv6. IP -Adressen sind in der enthalten Paketheader So zeigen Sie die Quelle und das Ziel jedes Pakets an. Die IP -Adresse des Ziels wird verwendet, um Entscheidungen über das Routing zu treffen IP -Pakete zu anderen Netzwerken.
IPv6 ist der Nachfolger der ersten Adressierung der Infrastruktur der Internet, Internet -Protokollversion 4 (IPv4). Im Gegensatz zu IPv4, das eine IP-Adresse als 32-Bit-Wert definierte, haben IPv6-Adressen eine Größe von 128 Bit. Daher hat IPv6 im Vergleich dazu eine erheblich vergrößerte Adressraum.
Adressierungsmethoden
IPv6 -Adressen werden nach den primären Adres- und Routing -Methoden klassifiziert, die in der Netzwerk gemeinsam sind: Unicast -Adressierung, Anycast -Adressierung und Multicast -Adressierung.[1]
A Unicast Die Adresse identifiziert eine einzelne Netzwerkschnittstelle. Das Internet -Protokoll liefert Pakete, die an eine Unicast -Adresse an diese spezifische Schnittstelle gesendet werden.
Ein Anycast Die Adresse wird einer Gruppe von Schnittstellen zugeordnet, die normalerweise zu verschiedenen Knoten gehören. Ein Paket, das an eine Anycast -Adresse gesendet wird, wird nur an eine der Mitgliedsgrenzwerte, normalerweise dem nächsten Host, gemäß der Definition der Entfernung des Routing -Protokolls geliefert. Anycast -Adressen können nicht einfach identifiziert werden, sie haben das gleiche Format wie Unicast -Adressen und unterscheiden sich nur durch ihre Anwesenheit im Netzwerk an mehreren Stellen. Fast jede Unicast -Adresse kann als Anycast -Adresse eingesetzt werden.
A Multicast Die Adresse wird auch von mehreren Hosts verwendet, die das Multicast -Adressziel durch Teilnahme am Multicast -Verteilungsprotokoll unter den Netzwerkroutern erwerben. Ein Paket, das an a gesendet wird Multicast -Adresse wird an alle Schnittstellen geliefert, die sich der entsprechenden Multicast -Gruppe angeschlossen haben. IPv6 implementiert nicht Übertragung Adressierung. Die traditionelle Rolle der Sendung wird durch Multicast -Adressierung an die Subsuming All-Nodes Link-lokale Multicast-Gruppe FF02 :: 1. Die Verwendung der All-Nodes-Gruppe wird jedoch nicht empfohlen, und die meisten IPv6-Protokolle verwenden eine dedizierte Link-lokale Multicast-Gruppe, um zu vermeiden, dass jede Schnittstelle im Netzwerk gestört wird.
Adressformate
Eine IPv6 -Adresse besteht aus 128 Bit.[1] Für jede der Hauptadresungs- und Routing -Methoden werden verschiedene Adressformate erkannt, indem die 128 Adressbits in Bitgruppen geteilt und festgelegte Regeln für die Zusammenarbeit der Werte dieser Bitgruppen mit speziellen Adressierungsfunktionen verwendet werden.
Unicast und Anycast -Adressformat
Unicast und Anycast Adressen bestehen normalerweise aus zwei logischen Teilen: ein 64-Bit-Netzwerkpräfix für Routingund eine 64-Bit-Schnittstellenkennung, die zur Identifizierung der Netzwerkschnittstelle eines Hosts verwendet wird.
Bits | 48 (oder mehr) | 16 (oder weniger) | 64 |
---|---|---|---|
aufstellen | Routing -Präfix | Subnetz -ID | Schnittstellenkennung |
Das Netzwerkpräfix (das Routing -Präfix kombiniert mit dem Subnetz -ID) ist in den bedeutendsten 64 Bit der Adresse enthalten. Die Größe des Routing -Präfixes kann variieren; Eine größere Präfixgröße bedeutet eine kleinere Subnetz -ID -Größe. Die Teile der Teile der Subnetz -ID Das Feld steht dem Netzwerkadministrator zur Verfügung, um Subnetze innerhalb des angegebenen Netzwerks zu definieren. Der 64-Bit Schnittstellenkennung wird entweder automatisch aus der Schnittstelle generiert MAC-Adresse Verwendung der Modifiziert EUI-64 Format, erhalten von a DHCPv6 Server, automatisch zufällig festgelegt oder manuell zugewiesen.
Eindeutige lokale Adressen sind Adressen analog zu IPv4 privates Netzwerk Adressen.
Bits | 7 | 1 | 40 | 16 | 64 |
---|---|---|---|---|---|
aufstellen | Präfix | L | zufällig | Subnetz -ID | Schnittstellenkennung |
Das Präfix Das Feld enthält den Binärwert 1111110. die L Bit ist eins für lokal zugewiesene Adressen. der Adressbereich mit L Eingestellt auf Null ist derzeit nicht definiert. Das zufällig Feld wird zufällig einmal ausgewählt, zu Beginn der /48 Routing -Präfix.
Eine Link-Local-Adresse basiert auch auf der Schnittstellenkennung, verwendet jedoch ein anderes Format für das Netzwerkpräfix.
Bits | 10 | 54 | 64 |
---|---|---|---|
aufstellen | Präfix | Nullen | Schnittstellenkennung |
Das Präfix Das Feld enthält den Binärwert 1111111010. Die folgenden 54 Nullen machen das Gesamtnetzwerk-Präfix für alle Link-Local-Adressen (Fe80 ::/64 Link-Local-Adresse Präfix), sie nicht adierbar machen.
Multicast -Adressformat
Multicast Adressen werden je nach Anwendung gemäß mehreren spezifischen Formatierungsregeln gebildet.
Bits | 8 | 4 | 4 | 112 |
---|---|---|---|---|
aufstellen | Präfix | flg | sc | Gruppen-ID |
Für alle Multicast -Adressen die Präfix Field hält den Binärwert 11111111.
Derzeit drei der vier Flaggenbits in der flg Feld sind definiert;[1] Das meist signifikantes Flaggenbit ist für die zukünftige Verwendung reserviert.
bisschen | Flagge | Bedeutung bei 0 | Bedeutung bei 1 |
---|---|---|---|
8 | reserviert | reserviert | reserviert |
9 | R (Rendezvous)[3] | Rendezvous Point nicht eingebettet | Rendezvous Point eingebettet |
10 | P (Präfix)[4] | Ohne Präfixinformationen | Adresse basierend auf dem Netzwerkpräfix |
11 | T (transient)[1] | Bekannte Multicast-Adresse | Dynamisch zugewiesene Multicast -Adresse |
Das Vier-Bit-Bereichsfeld (sc) wird verwendet, um anzugeben, wo die Adresse gültig und einzigartig ist.
Darüber hinaus wird das Feld des Bereichs verwendet, um spezielle Multicast -Adressen zu identifizieren, wie Angestellter Knoten.
Bits | 8 | 4 | 4 | 79 | 9 | 24 |
---|---|---|---|---|---|---|
aufstellen | Präfix | flg | sc | Nullen | Einsen | Unicast -Adresse |
Das Umfang) Field hält den Binärwert 0010 (Link-Local). Multicast-Adressen eingestatteten Knoten werden als Funktion der Unicast- oder Anycast-Adressen eines Knotens berechnet. Eine Multicast-Adresse mit einem angestellten Knoten wird erstellt, indem die letzten 24 Bit einer Unicast- oder Anycast-Adresse auf die letzten 24 Bit der Multicast-Adresse kopiert werden.
Bits | 8 | 4 | 4 | 4 | 4 | 8 | 64 | 32 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
aufstellen | Präfix | flg | sc | res | Riid | Plen | Netzwerkpräfix | Gruppen-ID |
Link-Scoped-Multicast-Adressen verwenden ein vergleichbares Format.[5]
Darstellung
Eine IPv6 -Adresse wird als acht Gruppen von vier Gruppen dargestellt hexadezimal Ziffern, jede Gruppe repräsentiert 16 Bits[a] Die Gruppen sind durch getrennt durch Kolons (:). Ein Beispiel für eine IPv6 -Adresse ist:
- 2001: 0DB8: 85A3: 0000: 0000: 8A2E: 0370: 7334
Die Standards bieten Flexibilität bei der Darstellung von IPv6 -Adressen. Die vollständige Darstellung von acht vierstelligen Gruppen kann durch verschiedene Techniken vereinfacht werden, wodurch Teile der Darstellung beseitigt werden. Im Allgemeinen werden Darstellungen so weit wie möglich verkürzt. Diese Praxis erschwert jedoch mehrere gemeinsame Operationen, nämlich die Suche nach einer bestimmten Adresse oder einem Adressmuster in Textdokumenten oder Streams und Vergleich von Adressen zur Bestimmung der Äquivalenz. Für die Minderung dieser Komplikationen hat das IETF ein kanonisches Format zum Rendern von IPv6 -Adressen im Text definiert:[8]
- Die hexadezimalen Ziffern werden in der Fall nicht unterempfindlich verglichen, aber IETF-Empfehlungen deuten auf die Verwendung von nur niedrigeren Fallbuchstaben hin. Zum Beispiel, 2001: DB8 :: 1 wird vorgezogen 2001: DB8 :: 1;
- Führende Nullen in jedem 16-Bit-Feld werden unterdrückt, aber jede Gruppe muss mindestens eine Ziffer behalten. Zum Beispiel, 2001: 0db8 :: 0001: 0000 wird als 2001: DB8 :: 1: 0;
- Die längste Folge von aufeinanderfolgenden All-Null-Feldern wird durch zwei Kolons ersetzt (::). Wenn die Adresse mehrere Läufe von All-Null-Feldern derselben Größe enthält, um Unklarheiten zu verhindern, ist sie das komprimierte links. Zum Beispiel, 2001: DB8: 0: 0: 1: 0: 0: 1 wird als 2001: DB8 :: 1: 0: 0: 1 eher als wie 2001: DB8: 0: 0: 1 :: 1. :: wird nicht verwendet, um nur ein einzelnes All-Null-Feld darzustellen. Zum Beispiel, 2001: DB8: 0: 0: 0: 0: 2: 1 ist verkürzt zu 2001: DB8 :: 2: 1, aber 2001: DB8: 0000: 1: 1: 1: 1: 1 wird als 2001: DB8: 0: 1: 1: 1: 1: 1.
Diese Methoden können zu sehr kurzen Darstellungen für IPv6 -Adressen führen. Zum Beispiel die Localhost (Loopback) Adresse, 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 1und die nicht spezifizierte IPv6 -Adresse, 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0werden reduziert auf :: 1 und ::, beziehungsweise.
Während des Übergangs des Internets von IPv4 zu IPv6 ist es typisch, in einer gemischten Adressierungsumgebung zu arbeiten. Für solche Anwendungsfälle wurde eine spezielle Notation eingeführt, die IPv4-Made- und IPv4-kompatible IPv6-Adressen ausdrückt, indem die am wenigsten signifikanten 32 Bit einer Adresse in den vertrauten IPv4 geschrieben wird Dot-Decimal Notation, während die 96 meist signifikanten Bits im IPv6-Format geschrieben sind. Zum Beispiel die IPv4-ampassende IPv6-Adresse :: FFFF: C000: 0280 ist geschrieben als :: ffff: 192.0.2.128so deutlich die ursprüngliche IPv4 -Adresse auszudrücken, die IPv6 zugeordnet wurde.
Netzwerke
Ein IPv6 -Netzwerk verwendet einen Adressblock, der eine zusammenhängende Gruppe von IPv6 -Adressen einer Größe ist, die a ist Kraft von zwei. Die führende Reihe von Bits der Adressen sind für alle Hosts in einem bestimmten Netzwerk identisch und werden als Adresse oder Routing des Netzwerks bezeichnet Präfix.
Netzwerkadressbereiche sind in geschrieben CIDR -Notation. Ein Netzwerk wird durch die erste Adresse im Block bezeichnet (endet in allen Nullen), a Schrägstrich (/), und ein Dezimal Wert entspricht der Größe in Bits des Präfixes. Zum Beispiel das Netzwerk geschrieben als 2001: DB8: 1234 ::/48 beginnt bei der Adresse 2001: DB8: 1234: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000 und endet bei 2001: db8: 1234: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff.
Das Routing -Präfix einer Schnittstellenadresse kann direkt mit der Adresse mit der CIDR -Notation angegeben werden. Zum Beispiel die Konfiguration einer Schnittstelle mit der Adresse 2001: db8: a :: 123 mit Subnetz verbunden 2001: DB8: A ::/64 ist geschrieben als 2001: db8: a :: 123/64.
Adressblockgrößen
Die Größe eines Adressblocks wird durch das Schreiben eines Schrägstrichs (/) angegeben, gefolgt von einer Zahl in Dezimalzahl, deren Wert die Länge des Netzwerkpräfixes in Bits ist. Beispielsweise wird ein Adressblock mit 48 Bit im Präfix durch angegeben /48. Ein solcher Block enthält 2128 - 48 = 280 Adressen. Je kleiner der Wert des Netzwerkpräfix ist, desto größer ist der Block: a /21 Block ist 8 -mal größer als a /24 Block.
Literale IPv6 -Adressen in Netzwerkressourcenkennungen
Colon (:) Zeichen in IPv6 -Adressen können mit der etablierten Syntax von Ressourcenkennungen in Konflikt stehen, wie z. URIS und URLs. Der Dickdarm wird herkömmlicherweise verwendet, um den Wirtspfad vor a zu beenden Port-Nummer.[9] Um diesen Konflikt zu lindern, sind die buchstäblichen IPv6 -Adressen eingeschlossen in eckige Klammern In solchen Ressourcenidentifikatoren zum Beispiel:
- http: // [2001: db8: 85a3: 8d3: 1319: 8a2e: 370: 7348]//
Wenn die URL auch eine Portnummer enthält, lautet die Notation:
- https: // [2001: db8: 85a3: 8d3: 1319: 8a2e: 370: 7348]: 443/
wo der nachverfolgende 443 die Portnummer des Beispiels ist.
Scoped buchstäbliche IPv6 -Adressen (mit Zonenindex)
Für Adressen mit anderen als globaler Umfang (wie in beschrieben in § Adressbereiche) und insbesondere für Link-lokale Adressen kann die Auswahl der Netzwerkschnittstelle zum Senden eines Pakets davon abhängen, zu welcher Zone die Adresse gehört. Die gleiche Adresse kann in verschiedenen Zonen gültig sein und in jedem dieser Zonen von einem anderen Host verwendet werden. Auch wenn in verschiedenen Zonen eine einzige Adresse nicht verwendet wird, sind die Adresspräfixe für Adressen in diesen Zonen möglicherweise nach wie vor identisch. Dadurch kann das Betriebssystem eine ausgehende Schnittstelle basierend auf den Informationen in der Routing-Tabelle nicht auswählen (das Präfix ist. basierend).
Um die Mehrdeutigkeit in Textadressen zu beheben, a Zonenindex muss an die Adresse angehängt werden. Der Zonenindex ist von der Adresse durch a getrennt Prozentzeichen (%).[10] Obwohl numerische Zonenindizes allgemein unterstützt werden müssen, kann der Zonenindex auch eine implementierungsabhängige Zeichenfolge sein. Die Link-lokale Adresse
- Fe80 :: 1ff: Fe23: 4567: 890a
könnte ausgedrückt von
- Fe80 :: 1ff: Fe23: 4567: 890A%ETH2
oder:
- FE80 :: 1ff: FE23: 4567: 890A%3
Erstere (mit einem Schnittstelle Name) ist am meisten üblich Unix-ähnliche Betriebssysteme (z. B.,, BSD, Linux, Mac OS). Letzteres (mit einer Schnittstellenzahl) ist die Standardsyntax auf Microsoft WindowsDa die Unterstützung für diese Syntax jedoch obligatorisch ist, ist sie auch für andere Betriebssysteme verfügbar.
BSD-basierte Betriebssysteme (einschließlich MACOS) unterstützen auch eine alternative, nicht standardmäßige Syntax, bei der ein numerischer Zonenindex im zweiten 16-Bit-Wort der Adresse codiert wird. Z.B.:
- Fe80: 3 :: 1ff: Fe23: 4567: 890a
In allen oben genannten Betriebssystemen bezieht sich der Zonenindex für Link-lokale Adressen tatsächlich auf eine Schnittstelle, nicht auf eine Zone. Da mehrere Schnittstellen zur gleichen Zone gehören können (z. B. wenn sie mit demselben Netzwerk verbunden sind), können in der Praxis zwei Adressen mit verschiedenen Zonenkennungen tatsächlich äquivalent sein und sich auf denselben Host auf demselben Link beziehen.
Wenn in verwendet Einheitliche Ressourcenidentifikatoren (URI) führt die Verwendung des prozentualen Zeichens zu einem Syntaxkonflikt, daher muss es durch entkommen prozentualer Kodierung,[11] z.B.:
- http: // [Fe80 :: 1ff: fe23: 4567: 890a%25ETH0]/
Literale IPv6 -Adressen in UNC -Pfadnamen
Im Microsoft Windows Betriebssysteme, IPv4 -Adressen sind gültige Standortkennungen in Einheitliche Namenskonvention (UNC) Pfadnamen. Der Dickdarm ist jedoch ein illegaler Charakter in einem UNC -Pfadnamen. Daher ist die Verwendung von IPv6 -Adressen auch in UNC -Namen illegal. Deshalb, Microsoft implementierte einen Transkriptionsalgorithmus, um eine IPv6 -Adresse in Form eines Domänennamens darzustellen, der in UNC -Pfaden verwendet werden kann. Zu diesem Zweck registrierte und reservierte Microsoft die Domäne der zweiten Stufe IPv6-Litereral.net auf der Internet (Obwohl sie die Domain im Januar 2014 aufgegeben haben[12]). IPv6 -Adressen werden in diesem Namespace, auf folgende Weise:
- 2001: DB8: 85A3: 8d3: 1319: 8A2E: 370: 7348
ist geschrieben als
- 2001-DB8-85A3-8D3-1319-8A2E-370-7348.IPV6-LITERAL.NET
Diese Notation wird automatisch von Microsoft -Software lokal ohne Abfragen zu DNS -Namensservern aufgelöst.
Wenn die IPv6 -Adresse einen Zonenindex enthält, wird sie nach einem 'S' -Zeichen an den Adressbereich angehängt:
- FE80 :: 1ff: FE23: 4567: 890A%3
ist geschrieben als
- FE80-1FF-FE23-4567-890AS3.Ipv6-literal.net
Adressbereiche
Jede IPv6 -Adresse, außer der nicht spezifizierten Adresse (::), hat ein "Bereich",[10] Dies gibt an, in welchem Teil des Netzwerks es gültig ist.
Unicast
Zum Unicast Adressen, zwei Bereiche sind definiert: Link-lokal und global.
Link-lokale Adressen und die Loopback -Adresse haben Link-Local Umfang, was bedeutet, dass sie nur in einem einzigen direkt angeschlossenen Netzwerk (Link) verwendet werden können. Alle anderen Adressen (einschließlich Eindeutige lokale Adressen) haben global (oder Universal-) Umfang, was bedeutet global Umfang überall oder an Adressen mit Link-Local Umfang des direkt angeschlossenen Netzwerks. Pakete mit einer Quelle oder einem Ziel in einem Bereich können nicht in einen anderen Bereich weitergeleitet werden.[13]
Eindeutige lokale Adressen haben globalen Umfang, aber sie werden nicht global verwaltet. Infolgedessen können nur andere Hosts in derselben Verwaltungsdomäne (z. B. einer Organisation) oder innerhalb einer kooperierenden Verwaltungsdomäne solche Adressen erreichen, wenn sie ordnungsgemäß weitergeleitet werden. Da ihr Geltungsbereich global ist, sind diese Adressen als Quelladresse gültig, wenn sie mit einer anderen globalen Skop-Adresse kommunizieren, obwohl es möglicherweise unmöglich ist, Pakete vom Ziel zurück zur Quelle zu vermitteln.
Anycast
Anycast Adressen sind syntaktisch identisch mit und von Unicast -Adressen nicht zu unterscheiden. Ihr einziger Unterschied ist administrativ. Scopes für Anycast -Adressen sind daher die gleichen wie bei Unicast -Adressen.
Multicast
Zum Multicast Adressen, die vier am wenigsten signifikanten Bits des zweiten Adresse Octet (ff0s::) Identifizieren Sie die Adresse sCope, d. H. Die Domäne, in der das Multicast -Paket propagiert werden sollte. Vordefinierte und reservierte Bereiche[1] sind:
Wert | Umfangsname | Anmerkungen |
---|---|---|
0x0 | reserviert | |
0x1 | Schnittstellen-lokal | Die Schnittstelle lokale Bereiche umfasst nur eine einzelne Schnittstelle auf einem Knoten und ist nur für die Loopback-Übertragung von Multicast nützlich. |
0x2 | Link-Local | Der Link-lokale Bereich umfasst dieselbe topologische Region wie der entsprechende Unicast-Bereich. |
0x3 | Realm-lokal | Realm-lokaler Bereich ist definiert als größer als Link-Local, automatisch durch Netzwerktopologie bestimmt und darf nicht größer als die folgenden Bereiche sein.[14] |
0x4 | Admin-Local | Der admin-lokale Bereich ist der kleinste Bereich, der administrativ konfiguriert werden muss, d. H. Nicht automatisch aus physischer Konnektivität oder einer anderen nicht-multikastischen Konfiguration abgeleitet werden. |
0x5 | Site-lokal | Der Standort-lokale Bereich soll eine einzelne Stelle einer Organisation umfassen. |
0x8 | Organisationslokal | Der organisatorische Bereich soll alle Standorte einer einzelnen Organisation umfassen. |
0xe | global | Der globale Umfang umfasst alle erreichbaren Knoten im Internet - es ist unbegrenzt. |
0xf | reserviert |
Alle anderen Bereiche sind nicht zugewiesen und für Administratoren zur Definition zusätzlicher Regionen zur Verfügung.
Adressraum
Allgemeine Zuteilung
Die Verwaltung des IPv6 -Adresszuweisungsprozesses wird an die delegiert Internet zugewiesene Zahlen Autorität (Iana)[15] bis zum Internet Architecture Board und die Internet -Engineering -Lenkungsgruppe. Seine Hauptfunktion ist die Zuordnung großer Adressblöcke zu der Regionale Internetregister (RIRS), die über die delegierte Aufgabe der Zuweisung an Netzwerkdienstleister und andere lokale Registrien verfügen. Die IANA hat seit Dezember 1995 die offizielle Liste der Zuweisungen des IPv6 -Adressraums beibehalten.[16]
Derzeit wird derzeit nur ein Achtel des gesamten Adressraums für die Verwendung auf dem verwendet Internet, 2000 ::/3, um effizient zu liefern Routenaggregation, damit die Größe der Internet -Routing -Tabellen verringert; Der Rest des IPv6 -Adressraums ist für zukünftige Verwendung oder für besondere Zwecke reserviert. Der Adressraum wird den RIRs in großen Blöcken von zugewiesen /23 bis zu /12.[17]
Die RIRs weisen kleinere Blöcke zu Lokale Internetregister Das verteilt sie an Benutzer. Diese sind typischerweise in Größen von /19 zu /32.[18][19][20] Die Adressen sind normalerweise in verteilt in /48 zu /56 Größe Blöcke an die Endbenutzer.[21]
Globale Unicast -Zuweisungsunterlagen finden Sie auf den verschiedenen RIRs oder anderen Websites.[22]
IPv6 -Adressen werden Organisationen in viel größeren Blöcken im Vergleich zu IPv4 -Adresszuweisungen zugewiesen - die empfohlene Zuordnung ist a /48 Block, der 2 enthält80 Adressen, 2 sein48 oder über 2.8×1014 mal größer als der gesamte IPv4 -Adressraum von 232 Adressen und ungefähr 7.2×1016 mal größer als die /8 Blöcke von IPv4 -Adressen, die die größten Zuweisungen von IPv4 -Adressen sind. Der Gesamtpool reicht jedoch auf absehbare Zeit aus, da es 2 gibt128 (genau 340,282.366,920.938.463,463,374.607.431.768.211.456) oder ungefähr 3.4×1038 (340 Billion Billionen Billionen) Eindeutige IPv6 -Adressen.
Jeder RIR kann jedes seines Vielfachen teilen /23 Blöcke in 512 /32 Blöcke, normalerweise eine für jeden ISP; Ein ISP kann seine teilen /32 Block in 65536 /48 Blöcke, normalerweise eine für jeden Kunden;[23] Kunden können erstellen 65536 /64 Netzwerke von ihren zugewiesenen /48 Block, jeweils 264 (18.446.744.073.709.551.616) Adressen. Im Gegensatz dazu hat der gesamte IPv4 -Adressraum nur 232 (genau 4.294.967.296 oder ungefähr 4.3×109) Adressen.
Für das Design wird tatsächlich nur ein sehr kleiner Teil des Adressraums verwendet. Der große Adressraum stellt sicher, dass Adressen fast immer verfügbar sind, was die Verwendung von Netzwerkadressübersetzung (Nat) für die Zwecke der Adresskonservierung völlig unnötig. NAT wurde zunehmend für IPv4 -Netzwerke verwendet, um zu lindern IPv4 -Adresse Erschöpfung.
Spezielle Zuteilung
Anbieteränderungen ohne Nennbenzahlung zuzulassen, Anbieter-unabhängiger Adressraum - Direkt dem Endbenutzer von den RIRs zugewiesen - wird aus dem Sonderbereich entnommen 2001: 678 ::/29.
Internetaustauschpunkte (IXPS) werden Sonderadressen aus den Bereichen zugewiesen 2001: 7f8 ::/32, 2001: 504 ::/30, und 2001: 7fa ::/32[24] für die Kommunikation mit ihren verbundenen ISPs.
Root Name Server wurden Adressen aus dem Bereich zugewiesen 2001: 7f8 ::/29.[25]
Reservierte Anycast -Adressen
Die niedrigste Adresse in jedem Subnetzpräfix (die Schnittstellenkennung für alle Nullen) ist als Anycast-Adresse "Subnet-Router" reserviert.[1] Bewerbungen können diese Adresse verwenden, wenn Sie mit einem der verfügbaren Router sprechen, da Pakete, die an diese Adresse gesendet werden, an nur einen Router geliefert werden.
Die 128 höchsten Adressen innerhalb jeder /64 Das Subnetzpräfix ist reserviert, dass sie als Anycast -Adressen verwendet werden.[26] Diese Adressen haben normalerweise die ersten 57 Bit der Schnittstellenkennung auf 1, gefolgt von der 7-Bit-Anycast-ID. Präfixe für das Netzwerk, einschließlich Subnetze, müssen eine Länge von 64 Bit haben. In diesem Fall die universelles/lokales Stück Muss auf 0 gesetzt werden, um anzuzeigen, dass die Adresse nicht global eindeutig ist. Die Adresse mit Wert 0x7e in den 7 am wenigsten signifikanten Bits ist definiert als a Mobile IPv6 Home Agents Anycast -Adresse. Die Adresse mit Wert 0x7f (alle Bits 1) ist reserviert und kann nicht verwendet werden. Es werden keine Zuordnungen aus diesem Bereich getätigt, sodass die Werte 0x00 bis 0x7d ebenfalls reserviert sind.
Sonderadressen
In IPv6 gibt es eine Reihe von Adressen mit besonderer Bedeutung.[27] Sie machen weniger als 2% des gesamten Adressraums aus:
Adressblock (CIDR) | Erste Adresse | Letzte Adresse | Anzahl der Adressen | Verwendungszweck | Zweck |
---|---|---|---|---|---|
::/0 | :: | ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff | 2128 | Routing | Standardroute (Keine spezifische Route) |
::/128 | :: | :: | 1 | Software | Nicht näher bezeichnete Adresse |
:: 1/128 | :: 1 | :: 1 | 1 | Gastgeber | Loopback -Adresse- Eine virtuelle Schnittstelle, die den gesamten Verkehr zurück zu sich selbst schleift, die Lokaler Gastgeber |
:: ffff: 0: 0/96 | :: ffff: 0.0.0.0 | :: ffff: 255.255.255.255 | 2128 - 96 = 232 = 4294967296 | Software | IPv4-Made-Adressen |
:: ffff: 0: 0: 0/96 | :: ffff: 0: 0.0.0.0 | :: ffff: 0: 255.255.255.255 | 232 | Software | IPv4 Übersetzte Adressen |
64: ff9b ::/96 | 64: ff9b :: 0.0.0.0 | 64: ff9b :: 255.255.255.255 | 232 | Globales Internet | IPv4/IPv6 -Übersetzung[28] |
64: ff9b: 1 ::/48 | 64: ff9b: 1 :: 0.0.0.0 | 64: ff9b: 1: ffff: ffff: ffff: 255.255.255.255 | 280 | Privat Internet | IPv4/IPv6 -Übersetzung[29] |
100 ::/64 | 100:: | 100 :: ffff: ffff: ffff: ffff | 264 | Routing | Präfix verwerfen[30] |
2001: 0000 ::/32 | 2001 :: | 2001 :: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff | 296 | Globales Internet | Teredo Tunneling[31] |
2001: 20 ::/28 | 2001: 20 :: | 2001: 2f: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff | 2100 | Software | Orchidv2[32] |
2001: DB8 ::/32 | 2001: DB8 :: | 2001: db8: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff | 296 | Dokumentation | Adressen, die in Dokumentation und Beispielquellcode verwendet werden[33] |
2002 ::/16 | 2002 :: | 2002: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff | 2112 | Globales Internet | Das 6to4 Adressierungsschema (veraltet)[34] |
fc00 ::/7 | fc00 :: | fdff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff | 2121 | Privat Internet | Eindeutige lokale Adresse[35] |
Fe80 ::/64 von FE80 ::/10 | Fe80 :: | fe80 :: ffff: ffff: ffff: ffff | 264 | Verknüpfung | Link-lokale Adresse |
ff00 ::/8 | ff00 :: | ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff | 2120 | Globales Internet | Multicast -Adresse |
Unicast -Adressen
Standardroute
- ::/0 - Das Standardroute Adresse (entsprechend 0.0.0.0/0 in IPv4) für Zieladressen (Unicast, Multicast und andere) nicht an anderer Stelle in einer Routing -Tabelle angegeben.
Nicht näher bezeichnete Adresse
- ::/128 - Die Adresse mit allen Nullbits heißt die nicht näher bezeichnete Adresse (korrespondierend zu 0.0.0.0/32 in IPv4).
Diese Adresse darf einer Schnittstelle niemals zugewiesen werden und darf nur in der Software verwendet werden, bevor die Anwendung die Quelladresse des Hosts erfasst hat, die für eine ausstehende Verbindung geeignet ist. Router dürfen Pakete nicht mit der nicht spezifizierten Adresse weiterleiten.
Anwendungen können auf ein oder mehrere spezifische Schnittstellen für eingehende Verbindungen hören, die in Listen von aktiven Internetverbindungen durch eine bestimmte IP -Adresse (und eine Portnummer, getrennt durch einen Dickdarm) angezeigt werden. Wenn die nicht spezifizierte Adresse angezeigt wird, bedeutet dies, dass eine Anwendung auf eingehende Verbindungen an allen verfügbaren Schnittstellen anhängt.
Lokale Adressen
- :: 1/128 - Das Loopback Adresse ist ein Unicast Lokalhost Adresse (entsprechend 127.0.0.1/8 in IPv4).
Wenn eine Anwendung in einem Host Pakete an diese Adresse sendet, schleifen der IPv6 -Stack diese Pakete wieder auf derselben virtuellen Schnittstelle. - Fe80 ::/10 -Adressen im Link-Local-Präfix sind nur in einem einzigen Link gültig und eindeutig (vergleichbar mit den Adressen zur automatischen Konfiguration 169.254.0.0/16 von IPv4).
Innerhalb dieses Präfixes wird nur ein Subnetz zugewiesen (54 Nullbits), was ein effektives Format von ergibt Fe80 ::/64. Die am wenigsten signifikanten 64 Bit werden üblich Modifiziert EUI-64 Format. EIN Link-lokale Adresse ist für jede IPv6-fähige Schnittstelle erforderlich-Mit anderen Worten können Anwendungen auf das Vorhandensein einer Link-lokalen Adresse beruhen, auch wenn kein IPv6-Routing vorliegt.
Eindeutige lokale Adressen
- fc00 ::/7 — Eindeutige lokale Adressen (ULAS) sind für die lokale Kommunikation bestimmt[35] (vergleichbar mit IPv4 Private Adressen 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 und 192.168.0.0/16).
Sie sind nur innerhalb einer Reihe kooperierender Standorte routbar. Der Block ist in zwei Hälften aufgeteilt. Die untere Hälfte des Blocks (fc00 ::/8) wurde für global zugewiesene Präfixe vorgesehen, aber eine Zuordnungsmethode muss noch definiert werden. Die obere Hälfte (FD00 ::/8) wird für "probabilistisch eindeutige" Adressen verwendet, in denen die /8 Das Präfix wird mit einem 40-Bit-lokal erzeugten 40-Bit Pseudorandom Nummer, um a zu erhalten /48 privates Präfix. Die Art und Weise, wie eine solche 40-Bit-Zahl ausgewählt wird /48 Präfix.[35]
Übergang von IPv4
- :: ffff: 0: 0/96 - Dieses Präfix wird für verwendet IPv6 -Übergangsmechanismen und als ein bezeichnet IPv4-Made IPv6-Adresse.
Mit wenigen Ausnahmen ermöglicht dieser Adresstyp die transparente Verwendung der Transportschicht Protokolle über IPv4 über das IPv6 -Netzwerk Programmierschnittstelle. Serveranwendungen müssen nur ein einzelnes Hören öffnen Steckdose Um Verbindungen von Clients mit IPv6- oder IPv4 -Protokollen zu verarbeiten. IPv6-Clients werden standardmäßig nativ behandelt, und IPv4-Clients werden unter der IPv4-Made-IPv6-Adresse als IPv6-Clients angezeigt. Die Übertragung wird ähnlich behandelt; Etablierte Sockel können zum Übertragen von IPv4- oder IPv6-Datagramm verwendet werden, basierend auf der Bindung an eine IPv6-Adresse oder eine IPv4-Made-Adresse.
- :: ffff: 0: 0: 0/96 - Ein Präfix für IPv4-translatierte Adressen.
Diese werden von der verwendet Stateless IP/ICMP -Übersetzung (SIIT) Protokoll.[36] - 64: ff9b ::/96 -Das "bekannte" Präfix.
Adressen mit diesem Präfix werden für die automatische IPv4/IPv6 -Übersetzung verwendet.[28]
- 64: ff9b: 1 ::/48 - Ein Präfix für lokal übersetzte IPv4/IPv6 -Adressen.
Adressen mit diesem Präfix können für mehrere IPv4/IPv6 -Übersetzungsmechanismen wie verwendet werden Nat64 und Siit.[29]
- 2002 ::/16 - Dieses Präfix wurde für verwendet 6to4 Adressierung (eine Adresse aus dem IPv4 -Netzwerk 192.88.99.0/24 wurde auch verwendet).
Das 6 -TO4 -Adressierungsschema ist veraltet.[34]
Spezialadressen
- IANA hat einen sogenannten "Sub-TLA-ID" -Adressblock für spezielle Zuordnungen reserviert[27][37] von 2001 ::/23 (Aufgeteilt in den Bereich von 64 Netzwerkpräfixen 2001: 0000 ::/29 durch 2001: 01f8 ::/29). Derzeit sind drei Aufgaben aus diesem Block zugewiesen:
- 2001 ::/32 - Benutzt für Teredo Tunneling.
- 2001: 2 ::/48 - Benutzt für Benchmarking IPv6 (entsprechend 198.18.0.0/15 zum Benchmarking IPv4).
Zugeordnet der Benchmarking -Methodikarbeitsgruppe (BMWG).[38] - 2001: 20 ::/28 - Orchidv2 (routbare kryptografische Hash -Identifikatoren mit Overlay).[32]
Es handelt sich um nicht ausgereiste IPv6-Adressen, die für kryptografische Hash-Identifikatoren verwendet werden.
Dokumentation
- 2001: DB8 ::/32 - Dieses Präfix wird in der Dokumentation verwendet[33] (korrespondierend zu 192.0.2.0/24, 198.51.100.0/24, und 203.0.113.0/24 in IPv4.)[39]
Die Adressen sollten überall verwendet werden. Eine Beispiel -IPv6 -Adresse wird angegeben oder Modellnetzwerkszenarien werden beschrieben.
Verwerfen
- 100::/64 - Dieses Präfix wird zum Abwerfen des Verkehrs verwendet.[30]
Veraltete und veraltete Adressen
Multicast -Adressen
Die Multicast -Adressen ff0x :: wo x ist ein hexadezimaler Wert reserviert[1] und sollte keiner Multicast -Gruppe zugeordnet werden. Das Internet zugewiesene Zahlen Autorität (IANA) verwaltet Adressreservierungen.[40]
Einige gängige IPv6 -Multicast -Adressen sind die folgenden:
Adresse | Beschreibung | Verfügbare Bereiche |
---|---|---|
ff0x :: 1 | Alle Knoten Adresse identifizieren Sie die Gruppe aller IPv6 -Knoten | Erhältlich in Scope 1 (Schnittstellen-Local) und 2 (Link-Local):
|
ff0x :: 2 | Alle Router | Erhältlich in Scope 1 (Schnittstellen-Local), 2 (Link-Local) und 5 (ortslokal):
|
FF02 :: 5 | OSPFIGP | 2 (Link-Local) |
FF02 :: 6 | OSPFIGP Bezeichnete Router | 2 (Link-Local) |
FF02 :: 9 | RUHE IN FRIEDEN Router | 2 (Link-Local) |
ff02 :: a | EIGRP Router | 2 (Link-Local) |
ff02 :: d | Alle Pim Router | 2 (Link-Local) |
FF02 :: 1a | Alle Rpl Router | 2 (Link-Local) |
ff0x :: fb | Mdnsv6 | Erhältlich in allen Bereichen |
ff0x :: 101 | Alle NTP Server | Erhältlich in allen Bereichen |
FF02 :: 1: 1 | Linkname | 2 (Link-Local) |
FF02 :: 1: 2 | All-DHCP-Agents (DHCPv6)) | 2 (Link-Local) |
FF02 :: 1: 3 | Link-lokale Multicast-Namensauflösung | 2 (Link-Local) |
FF05 :: 1: 3 | All-DHCP-Server (DHCPv6)) | 5 (Standort-lokal) |
ff02 :: 1: ff00: 0/104 | Multicast-Adresse eingestuft. Siehe unten | 2 (Link-Local) |
ff02 :: 2: ff00: 0/104 | Knoteninformationsabfragen | 2 (Link-Local) |
Multicast-Adresse eingestuft
Die am wenigsten signifikanten 24 Bits der Multicast-Adresse eingestuft Die Gruppen -ID sind mit den am wenigsten signifikanten 24 Bit der Einicast- oder Anycast -Adresse der Schnittstelle gefüllt. Diese Adressen ermöglichen die Auflösung von Link -Layer -Adressen über die Auflösung Nachbarentdeckungsprotokoll (NDP) auf der Verbindung, ohne alle Knoten im lokalen Netzwerk zu stören. Ein Host muss für jede seiner konfigurierten Unicast- oder Anycast-Adressen einer Multicast-Gruppe mit einem beleidigten Knoten beigetreten sind.
Staatelo -Adresse Autokonfiguration
Beim Systemstart erstellt ein Knoten automatisch a Link-lokale Adresse An jeder IPv6-fähigen Schnittstelle, auch wenn weltweit routbare Adressen manuell durch "Konfigurationsprotokolle" konfiguriert oder erhalten werden (siehe unten). Dies geschieht unabhängig und ohne vorherige Konfiguration durch die Autokonfiguration (SLAAC) der staatenlosen Adresse.[41] Verwenden einer Komponente der Nachbarentdeckungsprotokoll. Diese Adresse wird mit dem Präfix ausgewählt Fe80 ::/64.
In IPv4 umfassen typische "Konfigurationsprotokolle" DHCP oder PPP. Obwohl DHCPv6 existiert, IPv6 -Hosts verwenden normalerweise die Nachbarentdeckungsprotokoll So erstellen Router antwortet mit einer Präfixzuordnung.[42]
Die niedrigeren 64 Bit dieser Adressen werden mit einer 64-Bit-Schnittstellenkennung in besiedelt Modifiziert EUI-64 Format. Diese Kennung wird normalerweise von allen automatisch konfigurierten Adressen dieser Schnittstelle gemeinsam genutzt, was den Vorteil hat, dass nur einer Multicast Die Gruppe muss für die Entdeckung der Nachbarn verbunden werden. Zu diesem Zweck wird eine Multicast -Adresse verwendet, die aus dem Netzwerkpräfix gebildet wird ff02 :: 1: ff00: 0/104 und die 24 am wenigsten signifikanten Bits der Adresse.
Modifiziert EUI-64
Ein 64-Bit-Schnittstellenkennung wird am häufigsten aus seinem 48-Bit abgeleitet MAC-Adresse. Eine MAC -Adresse 00-0C-29-0C-47-D5 wird in einen 64-Bit umgewandelt EUI-64 durch Einfügen Ff-fe mitten drin: 00-0c-29-Ff-fe-0c-47-d5. Wenn dieser EUI-64 zur Bildung einer IPv6-Adresse verwendet wird, wird er geändert:[1] die Bedeutung der Universell/lokal Bit (das 7. bedeutendste Bit des EUI-64, beginnend von 1) ist invertiert, so dass ein 1 jetzt bedeutet Universal. So erstellen Sie eine IPv6 -Adresse mit dem Netzwerkpräfix 2001: DB8: 1: 2 ::/64 es ergibt die Adresse 2001: DB8: 1: 2: 020c: 29ff: FE0C: 47D5 (mit dem Universell/lokal Bit, das zweitfleckige Signifikant des unterstrichenen Quartetts, in diesem Fall auf 1 invertiert, weil die MAC-Adresse universell eindeutig ist).
Doppelte Adresserkennung
Die Zuordnung von a Unicast Die IPv6 -Adresse an eine Schnittstelle beinhaltet einen internen Test für die Einzigartigkeit dieser Adresse mit Verwendung Nachbarangestellter und Nachbaranzwerbung (ICMPv6 Typ 135 und 136) Nachrichten. Während im Prozess der Einrichtung einer Einzigartigkeit eine Adresse hat a Vorsichtig Zustand.
Der Knoten schließt sich dem an Angestellter Knoten Multicast -Adresse für die vorläufig::/128) als Quelladresse. Der Knoten verbindet auch die All-Hosts-Multicast-Adresse FF02 :: 1, damit es empfangen kann Nachbaranzwerbung.
Wenn ein Knoten eine Nachbarschaft mit einer eigenen vorläufigen Adresse als Zieladresse erhält, ist diese Adresse nicht eindeutig. Das Gleiche gilt, wenn der Knoten eine Nachbaranzwerbung mit der vorläufigen Adresse als Quelle der Werbung erhält. Erst nachdem er erfolgreich festgestellt hat, dass eine Adresse eindeutig ist, kann sie von einer Schnittstelle zugewiesen und verwendet werden.
Lebensdauer ansprechen
Jede IPv6 -Adresse, die an eine Schnittstelle gebunden ist, hat eine feste Lebensdauer. Lebensdauer sind unendlich, sofern nicht in kürzerer Zeit konfiguriert. Es gibt zwei Lebenszeiten, die den Zustand einer Ansprache regeln: die bevorzugtes Leben und die Gültige Lebensdauer.[43] Lebensdauer können in konfiguriert werden Router Dadurch werden die für die Autokonfiguration verwendeten Werte oder angegeben, wenn Adressen auf Schnittstellen manuell konfiguriert werden.
Wenn einer Schnittstelle eine Adresse zugewiesen wird, wird der Status "bevorzugt", den sie während ihrer bevorzugten Lifetime hält. Danach läuft der Lebensdauer ab, der Status wird "veraltet", und unter Verwendung dieser Adresse sollten keine neuen Verbindungen hergestellt werden. Die Adresse wird "ungültig", nachdem ihre gültige Lifetime ebenfalls abläuft. Die Adresse wird von der Schnittstelle entfernt und kann an einem anderen Ort auf dem zugewiesen werden Internet.
Hinweis: In den meisten Fällen läuft die Lebensdauer nicht ab, da neue Router -Anzeigen (RAS) die Timer aktualisieren. Aber wenn es keine RAS mehr gibt, vergeht der bevorzugte Lebensdauer und die Adresse wird "veraltet".
Vorübergehende Adressen
Die weltweit eindeutigen und statischen MAC -Adressen, die von der Autokonfiguration für die staatenlose Adresse verwendet werden, um Schnittstellenkennungen zu erstellen, bieten die Möglichkeit, Benutzergeräte zu verfolgen - Zeit- und IPv6 -Netzwerkpräfix -Änderungen - und so Benutzer.[44] Um die Aussicht zu verringern, dass eine Benutzeridentität dauerhaft an einen IPv6-Adressabschnitt gebunden ist, kann ein Knoten temporäre Adressen mit Schnittstellenkennern erstellen, die auf zeitlich variierenden Zufallsbitstrings basieren[45] und relativ kurze Lebensdauer (Stunden bis Tage), wonach sie durch neue Adressen ersetzt werden.
Temporäre Adressen können als Quelladresse für Ursprungsverbindungen verwendet werden, während externe Hosts eine öffentliche Adresse verwenden, indem sie das Domänennamensystem abfragen.
Für IPv6 konfigurierte Netzwerkschnittstellen verwenden standardmäßig temporäre Adressen in OS X Lion und später Apple Systems sowie in Windows Vista, Windows 2008 Server und später Microsoft Systems.
Kryptografisch erzeugte Adressen
Als Mittel zur Verbesserung der Sicherheit für Nachbarentdeckungsprotokoll Kryptografisch erzeugte Adressen (oder CGAs) wurden 2005 eingeführt[46] Im Rahmen des Sichere Nachbarentdeckung (Senden) Protokoll.
Eine solche Adresse wird mit zwei generiert Hash Funktionen Das erfordert mehrere Eingaben. Der erste verwendet einen öffentlichen Schlüssel und einen zufälligen Modifikator. Letzteres wird wiederholt erhöht, bis eine bestimmte Menge von Nullbits des resultierenden Hashs erworben wird. (Vergleichbar mit dem Feld "Beweis für die Arbeit" in Bitcoin Mining.) Die zweite Hash -Funktion nimmt das Netzwerkpräfix und den vorherigen Hash -Wert an. Die am wenigsten signifikanten 64 Bit des zweiten Hash-Ergebnisses werden an das 64-Bit-Netzwerkpräfix angehängt, um eine 128-Bit-Adresse zu bilden.
Die Hash -Funktionen können auch verwendet werden, um zu überprüfen, ob eine bestimmte IPv6 -Adresse die Anforderung einer gültigen CGA erfüllt. Auf diese Weise kann die Kommunikation ausschließlich zwischen vertrauenswürdigen Adressen eingerichtet werden.
Stabile Datenschutzadressen
Die Verwendung staatenloser autokonfigurierter Adressen hat schwerwiegende Auswirkungen auf Sicherheits- und Datenschutzbedenken.[47] weil die zugrunde liegende Hardwareadresse (meistens die in der Regel die MAC-Adresse) wird über das lokale Netzwerk hinaus exponiert und ermöglicht die Verfolgung von Benutzeraktivitäten und die Korrelation von Benutzerkonten auf andere Informationen. Es ermöglicht auch anhand von Anbietern spezifische Angriffsstrategien und verringert die Größe des Adressraums für die Suche nach Angriffszielen.
Es wurden stabile Datenschutzadressen eingeführt, um diese Mängel abzuhelfen. Sie sind in einem bestimmten Netzwerk stabil, ändern sich jedoch, wenn sie zu einem anderen wechseln, um die Privatsphäre zu verbessern. Sie werden deterministisch, aber zufällig im gesamten Adressraum des Netzwerks ausgewählt.
Die Erzeugung einer stabilen Datenschutzadresse basiert auf einer Hash -Funktion, die mehrere stabile Parameter verwendet. Es ist implementierungsspezifisch, wird jedoch empfohlen, mindestens das Netzwerkpräfix, den Namen der Netzwerkschnittstelle, einen doppelten Adresszähler und einen geheimen Schlüssel zu verwenden. Der resultierende Hash-Wert wird verwendet, um die endgültige Adresse zu erstellen: Typischerweise werden die 64 am wenigsten signifikanten Bits zum 64-Bit-Netzwerkpräfix verkettet, um eine 128-Bit-Adresse zu ergeben. Wenn das Netzwerkpräfix kleiner als 64 Bit ist, werden mehr Bit des Hash verwendet. Wenn die resultierende Adresse nicht mit vorhandenen oder reservierten Adressen in Konflikt steht, wird sie der Schnittstelle zugewiesen.
Standardadressenauswahl
IPv6-fähige Netzwerkschnittstellen haben normalerweise mehr als eine IPv6-Adresse, z. B. eine Link-Local und eine globale Adresse. Sie können auch vorübergehende Adressen haben, die sich nach Ablauf einer bestimmten Lebensdauer ändern. IPv6 führt die Konzepte des Adressumfangs und der Auswahlpräferenz ein und ergibt mehrere Auswahlmöglichkeiten für Quell- und Zieladressenauswahl in der Kommunikation mit einem anderen Host.
Der in RFC 6724 veröffentlichte Präferenzauswahlalgorithmus wählt die am besten geeignete Adresse für die Kommunikation mit einem bestimmten Ziel aus, einschließlich der Verwendung von IPv4-Made-Adressen in Dual-Stack Implementierungen.[48] Es verwendet eine konfigurierbare Präferenztabelle, in der jedes Routing -Präfix mit einem Vorrangstufe assoziiert. Die Standardtabelle hat den folgenden Inhalt:[48]
Präfix | Vorrang | Etikett | Verwendungszweck |
---|---|---|---|
:: 1/128 | 50 | 0 | Lokalhost |
::/0 | 40 | 1 | Standard Unicast |
:: ffff: 0: 0/96 | 35 | 4 | IPv4-Made IPv6-Adresse |
2002 ::/16 | 30 | 2 | 6to4 |
2001 ::/32 | 5 | 5 | Teredo Tunneling |
fc00 ::/7 | 3 | 13 | Eindeutige lokale Adresse |
::/96 | 1 | 3 | IPv4-kompatible Adressen (veraltet) |
FEC0 ::/10 | 1 | 11 | Standort lokaler Adresse (veraltet) |
3ffe ::/16 | 1 | 12 | 6Bone (zurückgegeben) |
Die Standardkonfiguration legt die Präferenz für die IPv6-Verwendung und wählt Zieladressen innerhalb des kleinstmöglichen Bereichs aus, sodass die Link-lokale Kommunikation gegenüber weltweit gerouteten Pfaden bevorzugt wird, wenn sie sonst gleichermaßen geeignet sind. Die Präfix -Richtlinie -Tabelle ähnelt einer Routing -Tabelle, wobei der Vorrangwert als die Rolle einer Verbindungskosten dient, bei der eine höhere Präferenz als größerer Wert ausgedrückt wird. Es wird bevorzugt, dass Quelladressen den gleichen Etikettenwert wie die Zieladresse haben. Adressen werden auf Präfixe abgestimmt, die auf der am längsten passenden Bit-Sequenz am signifikantesten basieren. Kandidatenquellenadressen werden von der erhalten Betriebssystem und Kandidatenzieladressen können über die abgefragt werden Domainnamensystem (DNS).
Um den Zeitpunkt der Herstellung von Verbindungen zu minimieren, wenn mehrere Adressen für die Kommunikation verfügbar sind, ist die Glückliche Augäpfel Der Algorithmus wurde entwickelt. Es fragt die ab Domainnamensystem Für IPv6- und IPv4 -Adressen des Zielhosts sortieren die Kandidatenadressen mithilfe der Standardadressenauswahltabelle und versucht, Verbindungen parallel herzustellen. Die erste Verbindung, die hergestellt wird, abbricht die aktuellen und zukünftigen Versuche, eine Verbindung zu anderen Adressen herzustellen.
Domainnamensystem
In dem Domainnamensystem, Hostnamen werden IPv6 -Adressen von zugeordnet AAAA Ressourcendatensätze, sogenannte Quad-a Aufzeichnungen.[49] Zum Rückwärtssuche Das IETF reservierte die Domain ip6.arpa, wo der Namensraum hierarchisch durch das 1-stellige geteilt wird hexadezimal Repräsentation von knabbern Einheiten (4 Bit) der IPv6 -Adresse.
Wie in IPv4 wird jeder Host im DNS durch zwei DNS -Datensätze dargestellt: einen Adressdatensatz und einen Reverse Mapping -Zeiger -Datensatz. Zum Beispiel ein Host -Computer namens namens Bohrturm in Zone Beispiel.com hat die Eindeutige lokale Adresse FDDA: 5cc1: 23: 4 :: 1f. Sein Quad-A-Adressdatensatz ist
Derrick.example.com. In AAAA FDDA: 5CC1: 23: 4 :: 1f
und sein IPv6 -Zeiger -Datensatz ist
F.1.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.3.2.0.0.1.C.C.5.a.d.d.f.ip6.arpa. In PTR Derrick.example.com.
Dieser Zeigerdatensatz kann in einer Reihe von Zonen definiert werden, abhängig von der Kette der Behörde in der Zone d.f.ip6.arpa.
Das DNS -Protokoll ist unabhängig von seinem Transportschicht Protokoll. Abfragen und Antworten können unabhängig von der Adressfamilie der angeforderten Daten über IPv6- oder IPv4 -Transporte übertragen werden.
NAME | Domainname |
TYP | AAAA (28) |
KLASSE | Internet (1) |
Ttl | Zeit, in Sekunden zu leben |
RDLength | Länge des Rdata -Feldes |
Rdata | 128-Bit-IPv6-Adresse, Netzwerk-Byte-Bestellung |
Historische Notizen
Veraltete und veraltete Adressen
- Das ort-lokale Präfix FEC0 ::/10 Gibt an, dass die Adresse nur innerhalb des Website -Netzwerks einer Organisation gültig ist. Es war Teil der ursprünglichen Adressarchitektur[50] Im Dezember 1995, aber seine Verwendung wurde im September 2004 veraltet[51] Weil die Definition des Begriffs Seite? ˅ war mehrdeutig, was zu verwirrenden Routing -Regeln führte. Neue Netzwerke dürfen diese spezielle Adresse nicht unterstützen. Im Oktober 2005 eine neue Spezifikation[35] ersetzt diesen Adresstyp durch durch Eindeutige lokale Adressen.
- Der Adressblock 200 ::/7 wurde als oSI-NSAP-ampassiertes Präfix im August 1996 definiert,[52][53] wurde aber im Dezember 2004 veraltet.[54]
- Das 96-Bit-Präfix mit Nullwert ::/96, ursprünglich bekannt als IPv4-kompatible Adressenwurde 1995 erwähnt[50] aber erstmals 1998 beschrieben.[55][Fehlgeschlagene Überprüfung] Dieser Bereich von Adressen wurde verwendet, um darzustellen IPv4 Adressen innerhalb einer IPv6 -Übergangstechnologie. Eine solche IPv6 -Adresse hat ihre erste (signifikanteste) 96 Bit auf Null, während die letzten 32 Bit die dargestellte IPv4 -Adresse sind. Im Februar 2006 die Internettechnik-Arbeitsgruppe (IETF) veraltete die Verwendung von IPv4-kompatiblen Adressen.[1] Die einzige verbleibende Verwendung dieses Adressformats besteht darin, eine IPv4 -Adresse in einer Tabelle oder Datenbank mit Mitgliedern der festen Größe darzustellen, die auch in der Lage sein müssen, eine IPv6 -Adresse zu speichern.
- Adressblock 3ffe ::/16 wurde für Testzwecke für die zugewiesen 6bone Netzwerk im Dezember 1998.[55] Zuvor, der Adressblock 5f00 ::/8 wurde zu diesem Zweck verwendet. Beide Adressblöcke wurden im Juni 2006 in den Adresspool zurückgegeben.[56]
- Aufgrund der betrieblichen Probleme mit 6to4 Die Verwendung des Adressblocks 2002 ::/16 ab, da der 6to4 -Mechanismus seit Mai 2015 veraltet ist.[34] Obwohl der IPv4 -Adressblock 192.88.99.0/24 ist veraltet, 2002 ::/16 ist nicht.
- Im April 2007 der Adressblock 2001: 10 ::/28 wurde für Overlay routable kryptografische Hash -Identifikatoren (Orchidee) zugewiesen.[57] Es war für den experimentellen Gebrauch gedacht. Im September 2014 wurde eine zweite Version von Orchid angegeben,[32] und mit der Einführung des Blocks 2001: 20 ::/28 Der ursprüngliche Block wurde an zurückgegeben Iana.
Sonstig
- Zum Umgekehrte DNS -SucheIPv6 -Adressen wurden ursprünglich in der DNS -Zone registriert ip6.int, weil erwartet wurde, dass die Domäne der obersten Ebene ARPA würde im Ruhestand sein. Im Jahr 2000 die Internet Architecture Board (IAB) kehrte diese Absicht zurück und entschied im Jahr 2001, dass ARPA seine ursprüngliche Funktion beibehalten sollte. Domänen in ip6.int wurden auf ip6.arpa verschoben[58] und Zone IP6.int wurde am 6. Juni 2006 offiziell entfernt.
- Im März 2011 die Ietf Verfeinert die Empfehlungen für die Zuteilung von Adressblöcken auf die Endstandorte.[21] Anstatt entweder a zuzuweisen /48, /64, oder /128 (entsprechend Iabund IESGAnsichten von 2001),[59] Internetdienstanbieter sollten in Betracht ziehen, kleinere Blöcke zuzuweisen (z. B. a /56) an Endbenutzer. Das Arin, REIF & Apnisch Die Richtlinien der regionalen Register ermutigen /56 gegebenenfalls Aufgaben.[21]
- Ursprünglich gab es zwei Vorschläge zum Übersetzen von Domain -Namen in IPv6 -Adressen: eine mit AAAA -Datensätzen,[60] der andere mit A6 -Datensätzen.[61] AAAA -Datensätze, die Methode, die sich durchsetzt, sind vergleichbar mit einem Datensätzen für IPv4 und bieten eine einfache Zuordnung von Hostname zu IPv6 -Adresse. Die Methode unter Verwendung von A6 -Datensätzen verwendete ein hierarchisches Schema, bei dem die Zuordnung nachfolgender Gruppen von Adressbits durch zusätzliche A6 -Datensätze angegeben wurde, was die Möglichkeit bietet, alle Hosts in einem Netzwerk durch Ändern eines einzelnen A6 -Datensatzes zu reduzieren. Da die wahrgenommenen Vorteile des A6 -Formats nicht als überwiegen waren, um die wahrgenommenen Kosten zu überwiegen.[62][63][64][65] Die Methode wurde 2002 in den experimentellen Status verschoben,[63] und schließlich zum historischen Status im Jahr 2012.[65]
- Im Jahr 2009 wurde festgestellt, dass viele DNS-Resolver in Home-Networking-NAT-Geräten und Routern die AAAA-Aufzeichnungen nicht ordnungsgemäß behandeln.[66] Einige davon haben einfach DNS -Anfragen nach solchen Aufzeichnungen fallen gelassen, anstatt die entsprechende negative DNS -Antwort ordnungsgemäß zurückzugeben. Da die Anfrage fallen gelassen wird, muss der Host, der die Anfrage sendet, auf eine Auslöser eines Zeitleiters warten. Dies führt häufig zu einer Verlangsamung bei der Verbindung zu Dual-Stack IPv6/IPv4-Hosts, da die Client-Software darauf wartet, dass die IPv6-Verbindung fehlschlägt, bevor IPv4 ausprobiert wird.
Anmerkungen
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Externe Links
- IP Version 6 Multicast -Adressen
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- Elz, Robert (1996-04-01). Eine kompakte Darstellung von IPv6 -Adressen (RFC1924). Ietf. doi:10.17487/rfc1924. RFC 1924.
Stellen Sie jede IPv6 -Adresse in 20 Oktetten dar.
Dies Humorvolles RFC Gibt eine alternative Möglichkeit an, IPv6-Adressen mit einer Basis-85-Codierung darzustellen.