【计算机网络】IPv6和NAT网络地址转换

IPv6

1. IPv6协议使用由单/双冒号分隔一组数字和字母，例如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334，分成8段。IPv6 使用 128 位互联网地址，有$2^{128}$个IP地址
2. 无状态地址自动配置，主机可以通过接口标识和网络前缀生成全局唯一的IPv6地址，无需依赖DHCP
3. IPv6使NAT成为可选项
4. IPv6标头（Header）结构更加简化和高效，并允许在标头中添加不同的扩展头。标头结构固定长度为 ​​40 字节（IPv4的标头是20-60字节）
5. IPv6 ​​仅允许源主机分片​​，中间路由器不再分片，而是直接丢弃过大的数据包并返回 ​​ICMPv6 "Packet Too Big"​​ 错误，要求源主机调整MTU
6. IPv6的流量类别字段占用 ​​8 位，通常前6位用于定义流量类别（如实时视频、语音、文件传输等）和服务质量（QoS，00非拥塞、10 或 01轻度拥塞、11严重拥塞）
   

NAT网络地址转换

NAT是一种网络技术，用于在 IP 数据包通过路由器或防火墙时修改其源 IP 地址或目标 IP 地址。
主要目的是解决IPv4地址短缺​​问题，并允许内部网络设备共享少量公共IP地址访问互联网。

NAT 通常部署在 ​​路由器​​ 或 ​​防火墙​​ 上，它会维护一个 ​​NAT 表​​，记录内部私有 IP 地址与外部公共 IP 地址的映射关系。NAT 设备​​修改数据包的 ​​源 IP​​ 为路由器的公共 IP，并记录映射关系。/

1. 静态NAT，一对一映射，将内部私有IP映射到外部公共IP
2. 动态NAT，支持多对多映射，内部私有IP动态映射到一组外部公共IP池中的一个
3. 端口地址转换，多对一映射​​，多个内部私有IP共享一个外部公共IP，通过 ​​端口号区分​​