互聯網一大進步 IPv6與IPv4協議的比較

2.2　IP地址分配

　　IPv4地址分配初期采用基於類別的方式，有3類主要方式：A、B和C以及2種特殊的網絡地址D和E。

*類型A地址：其中前7bit用於網絡標識，後24bit用於主機標識，A類地址可容納128個網絡，任意A類網絡中可包括16777216個主機。

*類型B地址：其中前14bit用於網絡標識，後16bit用於主機標識，B類地址可容納16384個網絡，任意B類網絡中可包括16384個主機。

*類型C地址：其中前21bit用於網絡標識，後8bit用於主機標識，C類地址可容納2097152個網絡，任意C類網絡中可包括256主機。

　　A、B、C類地址用於標識某一網絡節點的接口，稱為單播地址，D類地址不是用於標識單一的接口，而是用於標識多個網絡節點接口的集合。E類地址是預留地址。

　　A類網絡地址是用於標識世界上最大型的網絡，除了其中少量的預留和可重新分配的地址，A類地址目前已經分配完畢。B類地址也將使用殆盡。

　　IPv4基於上述類別處理的管理方式限制了實際可使用的地址，例如一個擁有300個用戶的網絡期望采用一個B類地址，然而如果實際分配一個B類地址則用戶擁有了65536個地址域，這遠遠超過用戶需要的地址空間，造成地址的大量浪費。

　　為解決這種地址分配方式的弱點，IETF通過了無類域間路由選擇(CIDR，Class Inter-Domain Routin)方案。CIDR方案取消了IPv4協議中地址類別分配方式，可以任意設定網絡號和地址號的邊界，即根據網絡規模的需要重新定義地址掩碼，這樣可為用戶提供聚合多個C類的地址。但是CIDR方案的不足之處是必須在知道網絡掩碼後纔能確定地址中網絡編號和主機編號。

　　IPv6協議可根據用戶的需要進行層狀地址分配，這和IPv4采用塊狀地址分配是不同的，後者方式導致某些地址無法使用。在IPv6的分層地址分配方式中，高級網絡管理部門可為下級網絡管理部門劃分地址分配區域，下級網絡管理部門則可為更下層的管理部門進一步劃分地址分配區域。

　　IPv6將用戶劃分成3種類型。

　　(1)使用企業內部網絡和Internet；

　　(2)目前使用企業內部網絡，將來可能會用到Internet：

　　(3)通過家庭、飛機場、旅館以及其他地方的電話線和Internet網絡互聯。

　　IPv6協議為這些用戶提供了不同地址分配方式。

　　(1)4種類型的點到點通信/單播地址；用於標識單一網絡設備接口，單播通信傳播的分組可傳送到地址標識的接口。

　　(2)改進的多播地址格式；用於標識歸屬於不同節點的設備接口集合，多播通信傳送的分組可發送到地址標識的所有接口，這種地址方式是非常有用的。例如，可將網絡中發送的新消息傳送給所有登記的用戶。特殊的多播地址可限制在特定網絡鏈路或特定的系統組中進行通信。IPv6協議沒有定義廣播地址，但可使用多播地址替代。

　　(3)新的任意播(Anycast)地址格式；IPV6協議中引入了任意播地址，用於標識屬於不同節點的設備接口集合，任意播傳送的分組可發送到地址標識的某一接口，接收到信息的接口通常是最近距離的網絡節點，這種方式可提高路由選擇的效率，網絡節點可通過地址表示通信過程傳輸路由可經過的中間跳數，即信息傳輸路由可不必由路由器決定。