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IPv6 Addressing Architecture

按I n t e r n e t 标准中的位序，其中u 是全球/本地位，g 是个体/团体位，c 是公司标
识符。“附录A 创建基于E U I - 6 4 接口标识符”为不同的基于E U I - 6 4 接口标识符的创
建提供了实例。
当形成接口标识符时，使用u 位的动机是当硬件令牌不可用，即在串行链路、隧道终
点等情况下，便于系统管理员人工配置本地范围标识符。另一种方法是用0 2 0 0 : 0 : 0 : 1 、
0 2 0 0 : 0 : 0 : 2等形式代替十分简单的: : 1 、: : 2 等形式。
在IEEE EUI-64 标识符中使用全球/本地位的目的是为了将来技术的发展能利用具有全
球范围的接口标识符所带来的好处。
形成接口标识符的细节定义在IP over<link>技术规范中，诸如IP over Ethernet[ E T H E 
R ] 、I P over  FDDI[ F D D I ]等。
2.5.2 未指定地址
地址0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 称为未指定地址。它不能分配给任何节点。意思是没有这
个地址。它的一个应用示例是初始化主机时，在主机未取得自己的地址以前，可在它发送的
任何I P v 6 包的源地址字段放上未指定地址。
未指定地址不能在I P v 6 包中用作目的地址，也不能用在I P v 6 选路头中。
2.5.3 回返地址
单播地址0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 称为回返地址。节点用它来向自身发送I P v 6 包。它
不能分配给任何物理接口。可以设想它正在与一个虚拟接口相关联(如回返接口)。
发送到单节点外的I P v 6 包回返地址必须用作源地址。具有一个目的地址为回返地址
的包不应发送出单节点之外，I P v 6 路由器也不会转发这样的包。
2.5.4 嵌有IPv4 地址的IPv6 地址
I P v 6 过渡机制[ T R A N ] 包括一种技术，使主机和路由器能在I P v 4 选路基础设施
上动态地以隧道方法传送I P v 6 包。使用该技术的I P v 6 节点要指定特殊的I P v 6 单播
地址，它在低阶3 2 位上携带I P v 4 地址。这种地址类型称其为“与I P v 4 兼容的I P v 6 
地址”，并具有下面的格式： 
|                80 位                 | 16 |      32 位          |
+--------------------------------------+--------------------------+
|0000..............................0000|0000|    IPv4 地址        |
+--------------------------------------+----+---------------------+


第二种类型的I P v 6 地址嵌有I P v 4 地址。该地址用来表示只支持I P v 4 ，而不支
持I P v 6 的节点的I P v 6 地址。这种地址类型称为“与I P v 4 映射的I P v 6 地址”，并具
有下面的格式：
|                80 位                 | 16 |      32 位          |
+--------------------------------------+--------------------------+
|0000..............................0000|FFFF|    IPv4 地址     |
+--------------------------------------+----+---------------------+

2.5.5 NSAP 地址
N S A P 地址到I P v 6 地址的映射定义在[ N S A P ]中。对于已经规划或应用OSI NSAP 
寻址计划，并希望应用I P v 6 或向I P v 6 过渡的网络实现者，该文件应该重新设计成I P v 
6 寻址计划来满足他们的需要。另外还定义了一套机制，用来在I P v 6 网络中支持OSI 
NSAP 寻址。如果需要这种支持的话，则必须要有这样的机制。该文件还定义了O S I 地址
格式内I P v 6 地址的映射，这应该是必需的。
2.5.6 IPX 地址
I P X 地址到I P v 6 地址的映射表示如下：
|   7   |                   121位                                |
+-------+---------------------------------------------------------+
|0000010|          待定义                                         |
+-------+---------------------------------------------------------+

本草案的定义、动机和使用正在研究中。
2.5.7 可集聚全球单播地址
全部可集聚全球单播地址定义在[ A G G R ]中。设计这样的地址格式为了既支持基于当
前供应商的集聚，又支持被称为交换局的新的集聚类型。其组合使高效的选路集聚可用于直
接连接到供应商和连接到交换局两者的站点上。站点可以选择连接到两种类型中的任何一种
集聚点。
I P v 6 可集聚全球单播地址格式如下所示：
| 3|  13 | 8 |   24   |   16   |          64 位                 |
+--+-----+---+--------+--------+--------------------------------+
|FP| TLA |RES|  NLA   |  SLA   |       接口号                   |
|  | ID  |   |  ID    |  ID    |                                |
+--+-----+---+--------+--------+--------------------------------+

其中：
0 0 1 ( F P )用于可集聚全球单播地址的格式前缀( 3 位)；
TLA ID 为顶级集聚标识符；R E S 保留将来用；
NLA ID 为下一级集聚标识符；SLA ID 为站点级集聚标识符；
I N T E R FA C EI D 为接口标识符。
在[ A G G R ]中，还规定了内容、字段长度和分配规则。
2.5.8 本地用IPv6 单播地址
规定了链路本地和站点本地两种类型的本地使用单播地址。链路本地地址用在单链路
上，而站点本地地址用在单站点上。链路本地地址格式表示如下：
| 10 位    |        54 位            |          64 位             |
+----------+-------------------------+----------------------------+
|1111111010|           0             |      接口号                |
+----------+-------------------------+----------------------------+

设计链路本地地址的目的是为了用于诸如自动地址配置、邻居发现或无路由器存在的单
链路的寻址。
路由器不能将带有链路本地源地址或目的地址的任何包转发到其他链路上去。
站点本地地址具有下面的地址格式：
|  10位    |   38 位    |  16 位    |         64 位              |
+----------+-------------+-----------+----------------------------+
|1111111011|    0        | 子网号    |      接口号                |
+----------+-------------+-----------+----------------------------+

站点本地地址的设计目的是为了用于无需全球前缀的站点内部寻址。
路由器不应转发站点外具有站点本地源或目的地址的任何包。
2.6 任意点播地址
I P v 6 任意点播地址是分配给一般属于不同节点的多个接口。根据这个特性，发送给
任意点播地址的包，总是发送到具有该地址并按照选路协议测得距离为最近的接口。
任意点播地址从单播地址空间分配而来，可用任何一种规定的单播地址格式。这样，任
意点播地址和单播地址在语法上是无法区别的。当一个单播地址分配给多个接口时，如果把
它转为任意点播地址，那么被分配该地址的节点，必须显式地配置，以便知道这是一个任意
点播地址。
对于任何已分配的单播地址，有一个最长的地址前缀P 用于标识拓扑地区。在该地区
中，所有接口均属于该任意点播地址。在由P 标识的区域内，任意点播组的每个成员，被
告知在选路系统中作为一个独立实体(通常称之为“主机路由”)。在P 标识的区域以外，任
意点播地址可以集合在前缀P 的选路通告中。
在最坏情况下，一个任意点播组的前缀P 可以是0 前缀，那组成员可能没有拓扑位置。
在这种情况下，任意点播地址在整个I n t e r n e t 中，必须被告知作为一个分离的选路实体，
这就为可以支持多少这样的全球任意点播组，带来严格的规模限制。因此，期望支持全球任
意点播组似乎是不可能的或者说是非常受限制的。
任意点播地址的用途之一是标识一组路由器，该组路由器是属于提供I n t e r n e t 服务
的一个组织的。这样的地址在I P v 6 选路头中可用作直接地址，造成包的传递通过一个特
定的集聚或集聚系列。其他可能的用途是标识连到一个特定子网的一组路由器，或者标识提
供入口到一个特定选路域的一组路由器。
I n t e r n e t 任意点播地址在广泛传播及随意使用方面经验不多，然而已知使用它们所
带来的复杂性和麻烦却很普遍[ A N Y C S T ] 。在获得更多的经验，并对一些问题有一致的
解决方案之前，I P v 6 任意点播地址的下列限制始终存在。
· 任意点播地址不能用作I P v 6 包的源地址。
· 任意点播地址不能指定给I P v 6 主机，只能指定给I P v 6 路由器。
2．6．1要求的任意点播地址
预定的子网路由器任意点播地址，其格式如下：
|                         n 位                   |   128-n 位     |
+------------------------------------------------+----------------+
|                  子网前缀                      | 00000000000000 |
+------------------------------------------------+----------------+

在任意点播地址中，子网前缀用来标识一条特定链路。对于接口标识符置0 的链路上
的一个接口，其任意点播地址和单播地址语法上是相同的。
发送给子网路由器任意点播地址的包会传递到子网上的一个路由器。与子网有接口的所
有路由器需要支持子网路由器任意点播地址。子网路由器任意点播地址企图用在某些应用场
合，即一个节点需要和远程子网上一组路由器中的一个进行通信的场合。例如当移动主机要
和一个位于本子网的移动代理通信的场合。
2.7 组播地址
I P v 6 组播地址是一组节点的标识符。一个节点可以归属于任意数量的组播组。组播
地址具有下面的格式：
|   8    |  4 |  4 |                  112 位                     |
+------ -+----+----+---------------------------------------------+
|11111111|flgs|scop|                 组号                        |
+--------+----+----+---------------------------------------------+

地址开始的1111 1111 标识该地址为组播地址。标志由4 位组成：
+-+-+-+-+
|0|0|0|T|
+-+-+-+-+
前面3 位为保留位，初始设置为0 。
T = 0 指示一个永久分配的(熟知的)组播地址，由全球I n t e r n e t 编号机构进行分配。
T = 1 指示一个非永久分配(临时)的组播地址。
4 位的组播范围值用来限制组播组的范围。该字段的可能值如下表：

0 保留            8 组织本地范围
1 节点本地范围    9 (未分配)
2 链路本地范围    A (未分配)
3 (未分配)         B (未分配)
4 (未分配)         C (未分配)
5 站点本地范围    D (未分配)
6 (未分配)         E 全球范围
7 (未分配)         F 保留
组标识符字段标识给定范围内的组播组，可以是永久的，也可以是临时的。
永久分配的组播地址，意思是独立于范围值。例如，如果为N T P 服务器组指定一个
组标识符为1 0 1 (十六进制)的永久组播地址，于是：
F F 0 1 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 0 1 指在同一节点上的所有N T P 服务器。
F F 0 2 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 0 1 指在同一链路上的所有N T P 服务器。
F F 0 5 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 0 1 指在同一站点上的所有N T P 服务器。
F F 0 E : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 0 1 指I n t e r n e t 上的所有N T P 服务器。
非永久分配的组播地址仅在给定范围内才有意义。例如，在某个站点由非永久的站点本
地组播地址F F 1 5 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 0 1 标识的组与一个不同站点中使用同一个组标识
符的组没有关系，与不同范围内使用同一个组标识符分配非永久地址的组也没有关系，与具
有同一个组标识符的永久组也没有关系。
组播地址在I P v 6 包中不能用作源地址或出现在任何选路头中。

2.7.1 预定义的组播地址
下面为熟知的预定义的组播地址。
保留的组播地址：
FF00:0:0:0:0:0:0:0
FF01:0:0:0:0:0:0:0
FF02:0:0:0:0:0:0:0
FF03:0:0:0:0:0:0:0
FF04:0:0:0:0:0:0:0
FF05:0:0:0:0:0:0:0
FF06:0:0:0:0:0:0:0
FF07:0:0:0:0:0:0:0
FF08:0:0:0:0:0:0:0
FF09:0:0:0:0:0:0:0
FF0A:0:0:0:0:0:0:0
FF0B:0:0:0:0:0:0:0
FF0C:0:0:0:0:0:0:0
FF0D:0:0:0:0:0:0:0
FF0E:0:0:0:0:0:0:0
FF0F:0:0:0:0:0:0:0

上面列出的是保留的组播地址，且永远不能分配给任何组播组。
所有节点地址：
FF01:0:0:0:0:0:0:1
FF02:0:0:0:0:0:0:1
上面列出的组播地址标识了范围1 (节点本地)或范围2 (链路本地)内的所有I P v 6 节点
的组。
所有路由器地址：
FF01:0:0:0:0:0:0:2
FF02:0:0:0:0:0:0:2
FF05:0:0:0:0:0:0:2
以上的组播地址标识了范围1 (节点本地)、范围2 (链路本地)或范围5 (站点本地)内的所
有I P v 6 路由器的组。
请求节点地址：F F 0 2 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 : F F X X : X X X X
上面的组播地址是从节点的单播和任意点播地址计算而得的。取单播或任意点播地址的
低2 4 位，并将其附加到前缀F F 0 2 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 : F F 0 0 : : / 1 0 4 上形成一个请求节点
组播地址，其范围在F F 0 2 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 : F F 0 0 : 0 0 0 0 至F F 0 2 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 : F F F 
F : F F F F 之间。
例如，对应I P v 6 地址4 0 3 7 : : 0 1 : 8 0 0 : 2 0 0 E : 8 C 6 C 的请求节点组播地址是
FF02::1:FF0E:8C6C 。I P v 6 地址差别仅在高位，譬如，由于与不同的集聚相关联的多个高
位前缀，将映射到同一个请求节点地址，因此减少了一个节点必须加入的组播地址数。
对每个指定的单播和任意点播地址，一个节点需要计算并加入相关的请求节点组播地
址。
2.7.2 新IPv6 组播地址的分配
目前将I P v 6 组播地址映射到IEEE 802 MAC 地址的方法是用I P v 6 组播地址的低阶
3 2 位来创建M A C 地址。值得提出的是令牌网有不同的处理方法，定义见[ TO K E N ]。3 
2 位组标识符将生成唯一的MAC 地址。由于新IPv6 组播地址应当分配，所以组标识符总
是在低阶32 位上，如下图所示：
|   8    |  4 |  4 |          80 bits          |     32 bits     |
+------ -+----+----+---------------------------+-----------------+
   |11111111|flgs|scop|   reserved must be zero   |    group ID     |
+--------+----+----+---------------------------+-----------------+

尽管将永久I P v 6 组播组数限制在23 2 ，但在将来不可能成为极限。如果将来必须要
超过这个限度，组播仍然能工作，只是处理稍慢而已。
其他I P v 6 组播地址的定义和注册由I A N A[ M A S G N ] 完成。
2.8 节点要求的地址
主机需要识别下面的地址以辨识它自身：
· 它的每个接口的链路本地地址。
· 分配的单播地址。
· 回返地址。
· 所有节点的组播地址。
· 每一个分配的单播和任意点播地址的请求节点组播地址。
· 主机所属的所有其他组的组播地址。
主机需要识别的所有地址，要求路由器都能识别，路由器还要能识别用来识别其本身的