IP地址有三種類型:單播、組播和任意點播。廣播地址已不再有效。RFC2373中定義了三種IPv6地址類型:

　　單播:一個單接口的標識符。

　　送往一個單播地址的包將被傳送至該地址標識的接口上。

　　泛播:一組接口(一般屬于不同節點)的標識符。送往一個泛播地址的包將被傳送至該地址標識的接口之一(根據選路協議對于距離的計算方法選擇“最近”的一個)。

　　組播:一組接口(一般屬于不同節點)的標識符。送往一個組播地址的包將被傳送至有該地址標識的所有接口上。

　　這三種地址類型將在下面進行更詳細的論述。

　　6.2.1廣播路在何方

　　廣播地址從一開始就為IPv4網絡帶來了問題。廣播被用來攜帶去向多個節點的信息或被那些不知信息來自何方的節點用來發出請求。但是，廣播可能將為網絡性能設置障礙。同一網絡鏈路上的大量廣播意味著該鏈路上的所有每個節點都必須處理所有廣播，其中絕大部分節點最終都將忽略該廣播，因為該信息與自己無關。把廣播在子網之間進行轉發將導致更多的問題，因為路由器上將充斥著這種業務流。

　　IPv6對此的解決辦法是使用一個“所有節點”組播地址來替代那些必須使用廣播的情況，同時，對那些原來使用了廣播地址的場合，則使用一些更加有限的組播地址。通過這種方法，對于原來由廣播攜帶的業務流感興趣的節點可以加入一個組播地址，而其他對該信息不感興趣的節點則可以忽略發往該地址的包。廣播從來不能解決信息穿越Internet的問題，如選路信息，而組播則提供了一個更加可行的方法。

　　6.2.2單播

　　單播地址標識了一個單獨的IPv6接口。一個節點可以具有多個IPv6網絡接口。每個接口必須具有一個與之相關的單播地址。單播地址可被認為包含了一段信息，這段信息被包含在128位字段中:該地址可以完整地定義一個特定的接口。此外，地址中數據可以被解釋為多個小段的信息。但無論如何，當所有的信息被放在一起后，將構成標識一個節點接口的128位地址。

　　IPv6地址本身可以為節點提供關于其結構的或多或少的信息，這主要根據是由誰來觀察這個地址以及觀察什么。例如，節點可能只需簡單地了解整個128位地址是一個全球唯一的標識符，而無須了解節點在網絡中是否存在。另一方面，路由器可以通過該地址來決定，地址中的一部分標識了一個特定網絡或子網上的一個唯一節點。

　　例如，一個IPv6單播地址可看成是一個兩字段實體，其中一個字段用來標識網絡，而另一個字段則用來標識該網絡上節點的接口。在后面討論特定的單播地址類型時還會看到，網絡標識符可被劃分為幾部分，分別標識不同的網絡部分。IPv6單播地址功能與IPv4地址一樣受制于CIDR，即，在一個特定邊界上將地址分為兩部分。地址的高位部分包含選路用的前綴，而地址的低位部分包含網絡接口標識符。

　　最簡單的方法是把IPv6地址作為不加區分的一塊128位的數據，而從格式化的觀點來看，可把它分為兩段，即接口標識符和子網前綴。RFC2373中表示的格式見圖6-2。接口標識符的長度取決于子網前綴的長度。兩者的長度是可以變化的，這取決于誰對它進行解釋。對于非常靠近尋址的節點接口(遠離骨干網)的路由器可用相對較少的位數來標識接口。而離骨干網近的路由器，只需用少量地址位來指定子網前綴，這樣，地址的大部分將用來標識接口標識符。下面要討論的是可集聚的單播地址，它的結構更為復雜。

　　

　　IPv6單播地址包括下面幾種類型:

　　可集聚全球地址。

　　未指定地址或全0地址。

　　回返地址。

　　嵌有IPv4地址的IPv6地址。

　　基于供應商和基于地理位置的供應商地址。

　　OSI網絡服務訪問點(NSAP)地址。

　　網絡互聯包交換(IPX)地址。

　　6.2.3單播地址格式

　　RFC1884給出了幾種通用的不同類型的IPv6地址。給NSAP和IPX分配的地址、基于OSI網絡和NetWare地址都無縫地包含在IPv6體系結構中。分別占八分之一的地址空間的基于供應商和基于地理位置分配的地址組成了一批可分配的地址。鏈路本地和站點本地地址提供了10型網絡地址轉換的網絡統一不變的版本。

　　然而，RFC2373改變和簡化了IPv6的地址分配。其中之一是取消了基于地理位置的地址分配，基于供應商的單播地址改變成可集聚全球單播地址。從名字的改變上就可看出，對于基于供應商的地址，允許前面定義的集聚以及基于交換局的新型集聚。這也反映了一種更平衡的地址分類。NSAP和IPX地址空間仍然保留著，且八分之一的地址分配給可集聚地址。另外，除了組播地址和某類保留地址外，IPv6地址空間的其余部分都是未分配的地址，為將來的發展預留了足夠的空間。

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　　1.接口標識符

　　在IPv6尋址體系結構中，任何IPv6單播地址都需要一個接口標識符。接口標識符非常像48位的介質訪問控制(MAC)地址，MAC地址由硬件編碼在網絡接口卡中，由廠商燒入網卡中，而且地址具有全球唯一性，不會有兩個網卡具有相同的MAC地址。這些地址能用來唯一標識網絡鏈路層上的接口。

　　IPv6主機地址的接口標識符基于IEEEEUI-64格式。該格式基于已存在的MAC地址來創建64位接口標識符，這樣的標識符在本地和全球范圍是唯一的。RFC 2373包括的附錄解釋了如何創建接口標識符。有關IEEE EUI-64標準更多的信息，請訪問IEEE標準網點:http://stand-ards.ieee.org/db/oui/tutorials/EUI64.html。

　　這些64位接口標識符能在全球范圍內逐個編址，并唯一地標識每個網絡接口。這意味著理論上可多達264個不同的物理接口，大約有1.8×1019個不同的地址，而且這也只用了IPv6地址空間的一半。這至少在可預見的未來是足夠的。

　　2.可集聚全球單播地址

　　本章已經提到了基于供應商的集聚，它的概念還會在第8章中再次提到?？杉廴騿尾サ刂肥橇硪环N類型的集聚，它是獨立于ISP的。基于供應商的可集聚地址必須隨著供應商的改變而改變，而基于交換局的地址則由IPv6交換實體直接定位。由交換局提供地址塊，而用戶和供應商為網絡接入簽訂合同。這樣的網絡接入或者是直接由供應商提供，或者通過交換局間接提供，但選路通過交換局。這就使得用戶改換供應商時，無需重新編址。同時也允許用戶使用多個ISP來處理單塊網絡地址。

　　可集聚全球單播地址包括地址格式的起始3位為001的所有地址(此格式可在將來用于當前尚未分配的其他單播前綴)。地址格式化為圖6- 3所示的字段。

　　

　　圖中包括下列字段:

　　FP字段:IPv6地址中的格式前綴，3位長，用來標識該地址在IPv6地址空間中屬于哪類地址。目前該字段為“0 0 1”，標識這是可集聚全球單播地址。

　　TLAID字段:頂級集聚標識符，包含最高級地址選路信息。這指的是網絡互連中最大的選路信息。目前，該字段為13位，可得到最大819 2個不同的頂級路由。

　　RES字段:該字段為8位，保留為將來用。最終可能會用于擴展頂級或下一級集聚標識符字段。

　　NLAID字段:下一級集聚標識符，24位長。該標識符被一些機構用于控制頂級集聚以安排地址空間。換句話說，這些機構(可能包括大型ISP和其他提供公網接入的機構)能按照他們自己的尋址分級結構來將此2 4位字段切開用。這樣，一個實體可以用2位分割成4個實體內部的頂級路由，其余的2 2位地址空間分配給其他實體(如規模較小的本地ISP )。這些實體如果得到足夠的地址空間，可將分配給它們的空間用同樣的方法再子分。

　　SLAID字段:站點級集聚標識符，被一些機構用來安排內部的網絡結構。每個機構可以用與IPv4同樣的方法來創建自己內部的分級網絡結構。若16位字段全部用作平面地址空間，則最多可有65535個不同子網。如果用前8位作該組織內較高級的選路，那么允許2 5 5個高級子網，每個高級子網可有多達2 5 5個子子網。

　　接口標識符字段:64位長，包含IEEEEUI-64接口標識符的64位值。

　　現在很清楚，IPv6單播地址能包括大量的組合，甚至超過了將來RFC可能會指定的顯式字段。不論是站點級集聚標識符，還是下一級集聚標識符都提供了大量空間，以便某些網絡接入供應商和機構通過分級結構再子分這兩個字段來增加附加的拓撲結構。

　　3.特殊地址和保留地址

　　在第一個1/256IPv6地址空間中，所有地址的第一個8位:00000000被保留。大部分空的地址空間用作特殊地址，這些特殊地址包括:

　　未指定地址:這是一個“全0”地址，當沒有有效地址時，可采用該地址。例如當一個主機從網絡第一次啟動時，它尚未得到一個IPv6地址，就可以用這個地址，即當發出配置信息請求時，在IPv6包的源地址中填入該地址。該地址可表示為0:0: 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0，如前所述，也可寫成: :。

　　回返地址:在IPv4中，回返地址定義為127. 0 . 0 . 1。任何發送回返地址的包必須通過協議棧到網絡接口，但不發送到網絡鏈路上。網絡接口本身必須接受這些包，就好像是從外面節點收到的一樣，并傳回給協議棧?；胤倒δ苡脕頊y試軟件和配置。IPv6回返地址除了最低位外，全為0，即回返地址可表示為0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1或: : 1。

　　嵌有IPv4地址的IPv6地址:有兩類地址，一類允許IPv6節點訪問不支持IPv6的IPv4節點，另一類允許IPv6路由器用隧道方式，在IPv4網絡上傳送IPv6包。這兩類地址將在下面進行討論。

　　4.嵌有IPv4地址的IPv6地址

　　不管人們是否愿意，逐漸向IPv6過渡已成定局。這意味著IPv4和IPv6節點必須找到共存的方法。當然兩個不同IP版本最明顯的一個差別是地址。最早由RFC1884定義，然后被帶入RFC2373中，IPv6提供兩類嵌有IPv4地址的特殊地址。這兩類地址高階80位均為0，低價3 2位包含IPv4地址。當中間的1 6位被置為F F F F時，則指示該地址為IPv4映象的IPv6地址。圖6 - 4顯示了這兩類地址結構。

　　IPv4兼容地址被節點用于通過IPv4路由器以隧道方式傳送IPv6包。這些節點既理解IPv4又理解IPv6。IPv4映象地址則被IPv6節點用于訪問只支持IPv4的節點。這兩類地址還將在第12章中討論。

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　　5.鏈路本地和站點本地地址

　　對于不愿意申請全球唯一性的IPv4網絡地址的一些機構，通過采用網絡10型地址對IPv4網絡地址進行翻譯，可以為這些機構提供一個選項。位于機構之外，但由機構使用的路由器不應該轉發這些地址，但是不能阻止轉發這些地址，也不能區分這些地址和其他有效的IPv4地址?？梢韵鄬θ菀椎嘏渲寐酚善鳎蛊淠苻D發這些地址。

　　

　　為實現這一功能，IPv6從全球唯一的Int e r n e t空間中分出兩個不同的地址段。圖6 - 5，源自RFC 2373，顯示了鏈路本地和站點本地地址的結構。

　　

　　鏈路本地地址用于單網絡鏈路上給主機編號。前綴的前10位標識的地址即鏈路本地地址。路由器在它們的源端和目的端對具有鏈路本地地址的包不予處理，因為永遠也不會轉發這些包。該地址的中間54位置成0。而64位接口標識符同樣用如前所述的I E E E結構，地址空間的這部分允許個別網絡連接多達( 264- 1 )個主機。

　　如果說鏈路本地地址只用于單個網絡鏈路的話，那么站點本地地址則可用于站點。這意味著站點本地地址能用在內聯網中傳送數據，但不允許從站點直接選路到全球Inte r n e t。站點內的路由器只能在站點內轉發包，而不能把包轉發到站點外去。站點本地地址的1 0位前綴與鏈路本地地址的1 0位前綴略有區別，然后后面緊跟一連串“ 0”。站點本地地址的子網標識符為1 6位，而接口標識符同樣是6 4位基于I E E E地址。

　　6.NSAP和IPX地址分配

　　IPng的目標之一是要統一整個網絡世界，使IP、IPX和O S I網絡間能進行互操作。為了支持這種互操作性， IPv6為O S I和IP X各保留了1 / 1 2 8地址空間。在本書寫作時， IP X地址格式尚未精確定義; N S A P地址分配的描述見RFC 1888(OSI NSAP和IPv6 )。對O S I和N S A P的討論已超出本書范圍，感興趣的讀者可以在R F C中找到更完整的論述。

　　6.2.4組播

　　像廣播地址一樣，組播地址在類似老式的以太網的本地網中特別有用，在這種網中，所有節點都能檢測出線路上傳輸的所有數據。每次傳輸開始時，每個節點檢查其目的地址，如果與本節點接口地址一致，節點就拾取該傳輸的其余部分。這使節點拾取廣播和組播傳輸相對比較簡單。如果是廣播，節點只要偵聽，無須做任何決定，因此簡單。對組播來說，稍復雜一些，節點要預訂一個組播地址，當檢測出目的地址為組播地址時，必須確定是否是節點預定的那個組播地址。

　　IP組播就更為復雜。一個重要的原因是IP并不是不加鑒別就將業務流放在Inte r n e t上轉發至所有節點，這是IP成功之處。如果要這樣做的話，它將迫使大多數甚至所有連接的網絡屈服。這就是為什么路由器不應該轉發廣播包的原因。不過，對組播而言，只要路由器以其他節點的名義預訂組播地址，就能有選擇地轉發它。

　　當節點預訂組播地址時，它聲明要成為組播的一個成員。于是任何本地路由器將以該節點的名義預訂組播地址。同一網絡上的其他節點要發送信息到該組播地址時，IP組播包將被封裝到鏈路層組播數據傳輸單元中。在以太網上，封裝的單元指向以太網組播地址;在其他用點對點電路傳輸的網絡上(如ATM)，通過其他某些機制將包發送給訂戶，通常通過某類服務器將包發送給每個訂戶。從本地網以外來的組播，用同樣方法處理，只是傳遞給路由器，由路由器把包轉發給預訂節點。

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　　1.組播地址格式

　　IPv6組播地址的格式不同于IPv6單播地址，采用圖6-6所示的更為嚴格的格式。組播地址只能用作目的地址，沒有數據報把組播地址用作源地址。

　　地址格式中的第1個字節為全“1”，標識其為組播地址?；仡檲D6-1，組播地址占了IPv6地址空間的整整1 / 2 5 6。組播地址格式中除第1字節外的其余部分，包括如下三個字段:

　　標志字段:由4個單個位標志組成。目前只指定了第4位，該位用來表示該地址是由Inte r n e t編號機構指定的熟知的組播地址，還是特定場合使用的臨時組播地址。如果該標志位為“ 0”，表示該地址為熟知地址;如果該位為“ 1”，表示該地址為臨時地址。其他3個標志位保留將來用。

　　范圍字段:長4位，用來表示組播的范圍。即，組播組是只包括同一本地網、同一站點、同一機構中的節點，還是包括IPv6全球地址空間中任何位置的節點。該4位的可能值為0~15，見圖6 - 7。

　　

　　組標識符字段:長112位，用于標識組播組。根據組播地址是臨時的還是熟知的以及地址的范圍，同一個組播標識符可以表示不同的組。永久組播地址用指定的賦予特殊含義的組標識符，組中的成員既依賴于組標識符，又依賴于范圍。

　　

　　所有IPv6組播地址以FF開始，表示地址的第1個8位為全“1”。目前，因為標志的其余位未定義，所以地址的第3個十六進制數字若為“0”，則表示熟知地址;若為“1”，則表示臨時地址。第4個十六進制數字表示范圍，可以是未分配的值或保留的值，見圖6-7。

　　2.組播組

　　IPv4已具備使用組播的應用，由于這種應用將同樣的數據發送到多個節點，例如，電視會議或財經新聞及股票行情的發布，因而需要高帶寬。用分配的組播地址和組播范圍進行組合，可以表現出多種含義，并用在其他應用上。一些早期注冊的組播地址，包括成組的路由器、DHCP服務、音頻和視頻服務以及網絡游戲服務，詳情請參閱RFC 2375(IPv6組播地址分配)。

　　考慮組播組標識符為“所有DHCP服務器”時可能發生的情況。用組標識符1 : 3來代表這個組。用2表示鏈路本地范圍(本地網絡鏈路)，則IPv6組播地址為F F 0 2 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 : 3。該地址可解釋為:鏈路本地范圍內的所有D H C P服務器，即，所有D H C P服務器在同一網絡上。如果將范圍改為站點本地，那么該地址的意思變為“同一站點上的所有D H C P服務器”。

　　保留的組播組標識符可用于擴展范圍字段。如果范圍字段值為1，表示組標識符所指定的所有特定類型的服務器只包括本地節點上的服務器。如果范圍字段值為2，除了包括本地節點上的服務器外，再加上連接到同一網絡的其他所有服務器。例如，只有當一個網絡時間協議(NTP)服務器運行在本地節點上時，用組標識符標識范圍值為1的該服務器將具有一個激活的成員;如果范圍值增至2，則包括連接到同一網絡的運行一個NTP服務器的任何節點;如果范圍值增至8，它將包括運行在整個機構的所有NTP服務器;如果范圍值增至E (十進制為1 4 )，它將包括互聯網上任何地點的所有NTP服務器。

　　另一方面，對于臨時組播地址的組標識符，在它們自己的范圍以外沒有意義。全球范圍的臨時組播組和鏈路本地的組，即使它們可能有相同的組標識符，也沒有任何關系。

　　6.2.5泛播

　　組播地址在某種意義上可以由多個節點共享。組播地址成員的所有節點均期待著接收發給該地址的所有包。一個連接5個不同的本地以太網網絡的路由器，要向每個網絡轉發一個組播包的副本(假設每個網絡上至少有一個預訂了該組播地址)。泛播地址與組播地址類似，同樣是多個節點共享一個泛播地址，不同的是，只有一個節點期待接收給泛播地址的數據報。

　　泛播對提供某些類型的服務特別有用，尤其是對于客戶機和服務器之間不需要有特定關系的一些服務，例如域名服務器和時間服務器。名字服務器就是個名字服務器，不論遠近都應該工作得一樣好。同樣，一個近的時間服務器，從準確性來說，更為可取。因此當一個主機為了獲取信息，發出請求到泛播地址，響應的應該是與該泛播地址相關聯的最近的服務

　　1.泛播地址的分配及其格式

　　泛播地址被分配在正常的IPv6單播地址空間以外。因為泛播地址在形式上與單播地址無法區分開，一個泛播地址的每個成員，必須顯式地加以配置，以便識別泛播地址。

　　2.泛播選路

　　了解如何為一個單播包確定路由，必須從指定單個單播地址的一組主機中提取最低的公共選路命名符。即，它們必定有某些公共的網絡地址號，并且其前綴定義了所有泛播節點存在的地區。比如一個ISP可能要求它的每一個用戶機構提供一個時間服務器，這些時間服務器共享單個泛播地址。在這種情況下，定義泛播地區的前綴，被分配給ISP作再分發用。

　　發生在該地區中的選路是由共享泛播地址的主機的分發來定義的。在該地區中，一個泛播地址必定帶有一個選路項:該選路項包括一些指針，指向共享該泛播地址的所有節點的網絡接口。上述情況下，地區限定在有限范圍內。泛播主機也可能分散在全球Internet上，如果是這種情況的話，那么泛播地址必須添加到遍及世界的所有路由表上。