ipv6原理及應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-22 06:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 通過自動(dòng)配置可以自動(dòng)獲得IP地址和必要的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)即插即用，簡化了網(wǎng)絡(luò)管理，易于支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。基于移動(dòng)IPV6協(xié)議集成的IP層移動(dòng)功能具有很多優(yōu)點(diǎn)。盡管IPV4中也存在一個(gè)類似的移動(dòng)協(xié)議，但二者之間存在著本質(zhì)的區(qū)別：移動(dòng)IPV4協(xié)議不適用于數(shù)量龐大的移動(dòng)終端。移動(dòng)IP需要為每個(gè)設(shè)備提供一個(gè)全球唯一的IP地址。IPV4沒有足夠的地址空間可以為在公共互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行的每個(gè)移動(dòng)終端分配一個(gè)這樣的地址；而移動(dòng)IPV6能夠通過簡單的擴(kuò)展，滿足大規(guī)模移動(dòng)用戶的需求，這樣就能在全球范圍內(nèi)解決有關(guān)網(wǎng)絡(luò)和訪問技術(shù)之間的移動(dòng)性問題。第五，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量。由于IPV6的數(shù)據(jù)包可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過64K字節(jié)，應(yīng)用程序可以利用最大傳輸單元(maximum translation unit，MTU)，獲得更快、更可靠的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)在設(shè)計(jì)上改進(jìn)了選路結(jié)構(gòu)，采用簡化的報(bào)頭定長結(jié)構(gòu)和更合理的分段方法，使路由器加快數(shù)據(jù)包處理速度，提高了轉(zhuǎn)發(fā)效率，從而提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量。IPV6將支持包長可達(dá)4兆字節(jié)的分組，這將使得大分組的傳送更容易，并可確保IPV6能夠在任意的傳輸媒體上達(dá)到對(duì)可用帶寬的最佳利用。六是IPV6支持組播功能。組播是一種可將信息傳遞給所有已登記了欲接收該消息的主機(jī)的功能，此功能可同時(shí)傳遞數(shù)據(jù)給大量的用戶，傳遞過程只會(huì)占有一些公共或?qū)Ｓ脦掗_銷而不會(huì)浪費(fèi)帶寬在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)里廣播。IPV6還包含了一些限制組播消息傳遞范圍的一些特性，這樣，組播消息可以被局限在一個(gè)特定位置、區(qū)域、公司或其它約定范圍，從而減少帶寬的使用并可提供安全性。 IPV6的尋址方式 IPV4與IPV6地址之問最明顯的差別在于長度： IPV4地址長度為32位，而IPV6地址長度為28位。RFC 2373中不僅解釋了這些地址的表現(xiàn)方式，同時(shí)還介紹了不同的地址類型及其結(jié)構(gòu)。IPV4地址可以被分為2至3個(gè)不同部分f網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符，有時(shí)還有子網(wǎng)標(biāo)識(shí)符)，IPV6地址中擁有更大的地址空間，可以支持更多的字段。IPV6地址有三類：單播、組播和泛播地址。單播和組播地址與IPV4的地址非常類似；但I(xiàn)PV6中不再支持IPV4中的廣播地址，而增加了一個(gè)泛播地址。單播：一個(gè)單接口的標(biāo)識(shí)符。送往一個(gè)單播地址的包將被傳送至該地址標(biāo)識(shí)的接口上。泛播：一組接口(一般屬于不同節(jié)點(diǎn)1的標(biāo)識(shí)符。送往一個(gè)泛播地址的包將被傳送至該地址標(biāo)識(shí)的接口之一(根據(jù)選路協(xié)議對(duì)于距離的計(jì)算方法選擇“最近”的一個(gè))。組播：一組接口f一般屬于不同節(jié)點(diǎn))的標(biāo)識(shí)符。送往一個(gè)組播地址的包將被傳送至有該地址標(biāo)識(shí)的所有接口上。IPV6的128位地址分成前綴和后綴兩部分，各64位：其中64位后綴地址由設(shè)備接口來定。IPV6尋址模型與IPV4很相似。每個(gè)單播地址標(biāo)識(shí)一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)接口。I P地址被指定給網(wǎng)絡(luò)接N而不是節(jié)點(diǎn)，因此一個(gè)擁有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的節(jié)點(diǎn)可以具備多個(gè)IPx6地址，其中任阿一個(gè)IPV6地址都可以代表該節(jié)點(diǎn)。盡管一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口能與多單播地址淚關(guān)駁，坦一個(gè)單播地址只能與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口帽關(guān)聯(lián)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口必須至少具備一個(gè)單播地址。IPV6主枧并不需要了解這種地址的層次結(jié)構(gòu)，因此它對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全 很大的好處。為了保證同外部因特網(wǎng)通信時(shí)的安全，公司的工作站可以使用定點(diǎn)地址。當(dāng)需要在相鄰的路由器之間安全地傳送路由拓?fù)湫畔r(shí)，還可以使用局部連接地址。組播地址也屬于這種分層地址結(jié)構(gòu)，而且被用于地址的自動(dòng)配置。另外，這種地址結(jié)構(gòu)還支持一些新服務(wù)，如：優(yōu)化的IP層移動(dòng)或廣播服務(wù)。在1Pv6互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上，這些服務(wù)一開始就可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。而IPV4就幾乎沒有這種靈活性。IPV6的這種分層地址結(jié)構(gòu)也使得路南器可以使用多個(gè)可聚類的短路由表，每個(gè)路由表中存放適量數(shù)目的記錄，IPV4的一個(gè)特點(diǎn)就是，路由表內(nèi)容呈指數(shù)級(jí)增長，從而增加了每個(gè)數(shù)據(jù)包的處理延遲。而在IPV6中，這和’處理延遲已不再是一個(gè)限制因素。IPV6同時(shí)改進(jìn)提高了IP包的基本報(bào)頭格式。這種簡化的包結(jié)構(gòu)是對(duì)IPV4的一個(gè)主要改進(jìn)之處，它有助于彌紊、1Pv6長地址占用的帶寬。IPV6的16字節(jié)地址長度是IPV4的4字節(jié)地址長度的4倍，但I(xiàn)PV6報(bào)頭的總古度只有IPV4報(bào)頭總長度的2倍。IPv(報(bào)頭所含字段少，而且報(bào)頭長度固定。這些特點(diǎn)使路由器的硬件實(shí)現(xiàn)更加簡單。與IPV4不同，IPV6網(wǎng)絡(luò)中，在路由過程中不對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分割，從而進(jìn)一步減少了路由負(fù)載。這些改進(jìn)使IPV6能夠在一個(gè)合理的開錨范圍內(nèi)，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)流量的指數(shù)級(jí)增長速度。IPV6的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，在需要的時(shí)候能夠在基本報(bào)頭的后面放置擴(kuò)展報(bào)頭。這也同時(shí)提高了路由能力。與跳躍式報(bào)頭不同的是，這種連續(xù)報(bào)頭在終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析。一個(gè)實(shí)例就是IP安全報(bào)頭，它能夠提高端到端的安全性。其它擴(kuò)展報(bào)頭包括路由報(bào)頭，分?jǐn)鄨?bào)頭，認(rèn)證報(bào)頭和信宿報(bào)頭。 IPV4向IPV6的過渡 盡管IPV6比IPV4具有明顯的先進(jìn)性，要想在短時(shí)間內(nèi)將Internet網(wǎng)絡(luò)中的所有系統(tǒng)全部從IPV4升級(jí)到IPV6是不可能的。從IPV4到IPV6的升級(jí)是一個(gè)逐漸演進(jìn)的過程，而不是立即改變的過程。在第一個(gè)演進(jìn)階段，只要將小規(guī)模的IPV6網(wǎng)絡(luò)
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