文档介绍：第 15 章 IPv6 第 15 章 IPv6 IPv4 的不足与缺点 IP 地址空间危机 IP 性能问题 IP 安全性问题 配置问题 IP 协议的升级策略 改进 IPv4 的各种努力 发展的问题 各种努力 IPv6 对 IPv4 的改进 扩展地址 简化的包头 对扩展和选项支持的改进 流标记 身份验证和保密 IPv6 数据包结构 IPv6 数据包的结构 IPv6 的服务类型和流标签 IP 数据包的分片 扩展头 IPv6 的寻址方式 地址结构与寻址模式 地址类型 Ipv6 的安全性 IP 协议的安全目标 IPsec IPv6 安全头 IP 协议的升级对其他协议的影响 IPv4 的不足与缺点 TCP/IP 的工程师和设计人员早在 80年代初期就意识到了升级的需求,原因: ?地址空间的局限性: IP 地址快不够了。?性能:源自几十年前的设计不完善。?安全性: 原来只交给网络层以上负责。?配置: IP v4 节点的配置比较复杂,不可“即插即用”,主机移动性差。 IP 地址空间危机?如果通过中央授权机构顺序化地为每台主机指派地址可能会使地址指派更加高效,但是这几乎使所有其他的网络功能不可行。例如,每个中间路由器要去查询数据库以确定向何处转发包(路由表大), 而且要及时更新路由表(更新忙)。 IP 地址空间危机 IP 地址为 32位长,具有多于 40亿的地址。由网络号和主机号组成。现在是根据网络号路由。现在把网络号交给了每个网络的管理者,从而不再需要中央授权机构为每台主机指派地址。好处是到网络外的数据依据网络地址进行选路,在数据到达目的主机所连接的路由器之前无需要了解主机地址。 IP 地址空间危机?这种安排一方面虽有好处,但也导致了地址危机的产生。在美国各大学拥有 1-2 个A类地址,而中国 B类地址也不多。缺点是:浪费!麻烦! ?还要注意保存现有的未指派地址。与此同时,一些解决地址危机的办法开始得以广泛使用,其中包括无类域间选路( CIDR ) 、网络地址翻译和使用非选路网络地址。 IP 性能问题?IP刚设计开始时,其主要目的在于为在异种网络间进行数据的可靠、健壮和高效传输探索最佳机制。在很大程度上 IP实现了此目标,但这并不意味着 IP不能改进。?改进中考虑了最大传输单元、最大包长度、 IP头的设计、校验和的使用、 IP选项的应用等议题。 IP 安全性问题?运行初期,连入 的都是研究与开发的机构,研究人员互相间了解。更重要的是,很久以来人们认为安全性议题在网络协议栈的低层并不重要,安全性的责任仍交给应用层,但对于目前开放网络显然不适应。 20 世纪 90 年代中期, 互联网工程任务组为了更好地满足互联网络的未来发展需求,设计了一种新的 ip协议—— ipv6 , ?现在 IP v6 的设计者们已在其中加入了安全性选项来强力支持 IP的安全性。 IPv6 数据包结构 IPv6 所引进的主要变化如下: ?更大的地址空间。?简化了首部格式。?灵活的协议?允许对网络资源的预分配?允许协议继续演变和增加新的功能 IPv6 数据报在基本首部的后面允许有零个或多个扩展首部, 再后面是数据,如图 15-1 所示。 IPv6 数据包结构