文档介绍：第16章 IPv6
IPv6的特点
IPv6寻址
IPv6报头
地址的自动配置
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主要内容
IPv6概述
IPv4的局限性及其缺点
IPv6的特点
IPv6寻址
地址空间、地址语法、地址类型、单播地址结构、多播地址、任意播地址等
IPv6报头
数据报格式、首部格式
地址的自动配置
IPv6的即插即用、移动网络技术
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IPv6概述
TCP/的发展密切相关。还是TCP/IP协议族都不是固定不变的
开发小组不断发现使用这项技术的新方法;研究人员不断解决新的网络问题;工程师们不断改进底层机制。总之,TCP/IP技术修订的动机来自于底层技术和用途的变化。
新的计算机和通信技术
新的应用
规模和负载的增长
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IPv4的局限性及其缺点
T C P / I P的工程师和设计人员早在8 0年代初期就意识到了升级的需求,因为当时已经发现I P地址空间随着I n t e r n e t的发展只能支持很短的时间。本节将介绍I P必须升级的原因以及可以同时改进之处,其中包括:
•地址空间的局限性: I P地址空间的危机由来已久,正是升级的主要动力。
•性能:尽管I P表现得不错,一些源自2 0年甚至更早以前的设计还能够进一步改进。
•安全性:安全性一直被认为是由网络层以上的层负责,但它现在已经成为I P的下一个版本可以发挥作用的地方
•自动配置:对于I P v 4节点的配置一直比较复杂,而网络管理员与用户则更喜欢“即插即用”,即:将计算机插在网络上然后就可以开始使用。I P主机移动性的增强也要求当主机在不同网络间移动和使用不同的网络接入点时能提供更好的配置支持。
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IPv6概述
I P v 6中的变化体现在以下五个重要方面:
•扩展地址。
•简化头格式。
•增强对于扩展和选项的支持。
•流标记。
•身份验证和保密。
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IPv6概述
I P v 6的扩展地址意味着I P可以继续增长而无需考虑资源的匮乏,该地址结构对于提高路由效率有所帮助;
对于包头的简化减少了路由器上所需的处理过程,从而提高了选路的效率;
同时,改进对头扩展和选项的支持意味着可以在几乎不影响普通数据包和特殊包选路的前提下适应更多的特殊需求;
流标记办法为更加高效地处理包流提供了一种机制,这种办法对于实时应用尤其有用;
身份验证和保密方面的改进使得I P v 6更加适用于那些要求对敏感信息和资源特别对待的商业应用。
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1. 扩展地址
I P v 6的地址结构中除了把3 2位地址空间扩展到了1 2 8位外,还对I P主机可能获得的不同类型地址作了一些调整。I P v 6中取消了广播地址而代之以任意点播地址。I P v 4中用于指定一个网络接口的单播地址和用于指定由一个或多个主机侦听的组播地址基本不变。
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2. 简化的包头
I P v 6中包括总长为4 0字节的8个字段(其中两个是源地址和目的地址)。I P v 6使用了固定格式的包头并减少了需要检查和处理的字段的数量,这将使得选路的效率更高。包头的简化使得I P的某些工作方式发生了变化。一方面,所有包头长度统一,因此不再需要包头长度字段。
此外,通过修改包分段的规则可以在包头中去掉一些字段。I P v 6中的分段只能由源节点进行:该包所经过的中间路由器不能再进行任何分段。
最后,去掉I P头校验和不会影响可靠性,这主要是因为头校验和将由更高层协议( U D P和T C P )负责。
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3. 对扩展和选项支持的改进
在I P v 4中可以在I P头的尾部加入选项,与此不同, I P v 6中把选项加在单独的扩展头中。通过这种方法,选项头只有在必要的时候才需要检查和处理。
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4. 流
在I P v 4中,对所有包大致同等对待,这意味着每个包都是由中间路由器按照自己的方式来处理的。路由器并不跟踪任意两台主机间发送的包,因此不能“记住”如何对将来的包进行处理。I P v 6实现了流概念,其定义如RFC 1883中所述:
流指的是从一个特定源发向一个特定(单播或者是组播)目的地的包序列,源点希望中间路由器对这些包进行特殊处理。
路由器需要对流进行跟踪并保持一定的信息,这些信息在流中的每个包中都是不变的。这种方法使路由器可以对流中的包进行高效处理。对流中的包的处理可以与其他包不同,但无论如何,对于它们的处理更快,因为路由器无需对每个包头重新处理。
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