ipv6原理及應(yīng)用-文庫吧
2025-06-10 06:57 本頁面
【正文】 Inter—net上的主機數(shù)目的迅速增加，有預(yù)測表明，所有IPV4地址將在20052010年間分配完畢。二是路由表越來越大。由于IPV4采用與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的形式來分配地址，所以隨著連入網(wǎng)絡(luò)數(shù)目的不斷增加，路由器數(shù)目飛速增加，相應(yīng)地,決定數(shù)據(jù)傳輸路由的路由表也就不斷加大。龐大的路由表不僅增加了路由器的工作量，而且降低了Intemet服務(wù)的穩(wěn)定性，尤其對于小容量的路由器，這更是一個致命的問題。三是端與端通信的破壞。IPV4中為緩解地址不足的問題，采用網(wǎng)絡(luò)地址翻譯(Network Address Translation，NAT)的方法，它是一種將無法在互聯(lián)網(wǎng)上使用的保留IP地址翻譯成可以在互聯(lián)網(wǎng)上使用的合法IP地址的機制。NAT使企業(yè)不必再為無法得到足夠的合法IP地址而發(fā)愁，它們只要為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機分配保留IP地址，然后在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與Intemet交接點設(shè)置NAT和一個由少量合法IP地址組成的IP地址池，就可以滿足大量內(nèi)部主機訪問互聯(lián)網(wǎng)的需求了。由于目前要想得到一個A類或B類地址十分困難，因此許多企業(yè)紛紛采用了NAT。然而，NAT有其無法克服的弊端。首先，NAT會使網(wǎng)絡(luò)吞吐量降低，由此影響網(wǎng)絡(luò)的性能。其次，NAT必須對所有去往和來自互聯(lián)網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)報進行地址轉(zhuǎn)換，但是大多數(shù)NAT無法將轉(zhuǎn)換后的地址信息傳遞給IP數(shù)據(jù)報負(fù)載，這個缺陷將導(dǎo)致某些必須將地址信息嵌在IP數(shù)據(jù)報負(fù)載中的高層應(yīng)用如FTP和WINS注冊等的失敗。因為NAT破壞了端與端的直接通信，所以很多新的應(yīng)用的實現(xiàn)都受到了限制。 IPV6的優(yōu)勢及技術(shù)原理 與IPV4相比，IPV6具有以下幾個方面的優(yōu)勢：第一，IPV6將現(xiàn)有的IP地址長度擴大到128位，使地址數(shù)量大大增加，可提供的地址數(shù)為3．4lO3個，這意味著如果世界人口是1O億的話，每個人將會獲得3．410個地址。這樣的地址空間被耗盡的可能性微乎其微。這將從根本上解決IPV4地址空間枯竭的問題。第二，IPV6提供更好的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)。IPV6不僅可以有效地解決互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址的危機，而且能大大提升互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的性能。在IPV6中提供了對QoS的支持。在IPV6分組的頭部中定義了兩個重要參數(shù)：業(yè)務(wù)類別字段和流標(biāo)示字段。業(yè)務(wù)類別字段將IP分組的優(yōu)先級分為l6個等級。對于那些需要特殊QoS的業(yè)務(wù)，可在IP數(shù)據(jù)包中設(shè)置相應(yīng)的優(yōu)先級，路由器根據(jù)IP包的優(yōu)先級來分別對這些數(shù)據(jù)進行不同的處理。數(shù)據(jù)流標(biāo)志位用于定義任意一個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，以便網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點能對這一數(shù)據(jù)進行識別，并作特殊處理。第三，提供更強的網(wǎng)絡(luò)安全保障。為了加強Internet的安全性，IPV6中包含了一套用于保護IP通信的IP安全協(xié)議(IP Security，IPSec)。IPSec是IPV4的一個可選擴展協(xié)議，也是IPV6的一個組成部分，對所有IPV6節(jié)點，IPSec是強制實現(xiàn)的。因此，當(dāng)建立一個IPV6的連接時，可以得到一個安全的端到端連接。通過對通信端的驗證和對數(shù)據(jù)的加密保護，使敏感數(shù)據(jù)可以在IPV6網(wǎng)絡(luò)上安全地傳輸。第四，支持即插即用和移動性。IPV6繼承了IPV4的自動設(shè)置主機IP地址功能，同時又有改進。眾所周知，手工配置主機IP地址是一件既費時又乏味的事情，而管理分配給主機的靜態(tài)IP地址更是一項艱難的任務(wù)，尤其是主機IP地址需要經(jīng)常改動的時候。在IPV4中，動態(tài)主機配置協(xié)議(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)實現(xiàn)了主機IP地址及其相關(guān)配置的自動設(shè)置。IPV6繼承了IPV4的這種自動配置服務(wù)，并將其稱為全狀態(tài)自動配置(stateful auto configuration)。除了全狀態(tài)自動配置，IPV6還采用了一種被稱為無狀態(tài)自動配置(stateless auto configuration)的自動配置服務(wù)。在無狀態(tài)自動配置過程中，主機首先通過將它的網(wǎng)卡MAC地址附加在鏈接本地地址前綴之后，產(chǎn)生一個鏈接本地單點廣播地址。接著主機向該地址發(fā)出一個被稱為鄰居探測(neighbor discovery)的請求，以驗證地址的唯一性。否則，主機將使用一個隨機產(chǎn)生的接口ID組成一個新的鏈接本地單點廣播地址。然后，以該地址為源地址，主機向本地鏈接中所有路由器多點廣播一個被稱為路由器請求(router solicitation)的配置信息請求，路由器以一個包含一個可聚合全局單點廣播地址前綴和其它相關(guān)配置信息的路由器公告響應(yīng)該請求。主機用它從路由器得到的全局地址前綴加上自己的接口ID，自動配置全局地址，然后就可以與互聯(lián)網(wǎng)中的其他主機通信了。使用無狀態(tài)自動配置，無需手動干預(yù)就能夠改變網(wǎng)絡(luò)中所有主機的IP地址。例如，當(dāng)企業(yè)更換了聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)的ISP時，將從新ISP處得到一個新的可聚合全局地址前綴。ISP把這個地址前綴從它的路由器上傳送到企業(yè)路由器上。由于企業(yè)路由器將周期性地向本地鏈接中的所有主機多點廣播路由器公告，因此企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中所有主機都將通過路由器公告收到新的地址前綴，此后，它們就會自動產(chǎn)生新的IP地址并覆蓋舊的IP地址。由于設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)時，
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1