ipv6原理及應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-07-22 06:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 通過自動配置可以自動獲得IP地址和必要的參數(shù)，實現(xiàn)即插即用，簡化了網(wǎng)絡(luò)管理，易于支持移動節(jié)點?；谝苿覫PV6協(xié)議集成的IP層移動功能具有很多優(yōu)點。盡管IPV4中也存在一個類似的移動協(xié)議，但二者之間存在著本質(zhì)的區(qū)別：移動IPV4協(xié)議不適用于數(shù)量龐大的移動終端。移動IP需要為每個設(shè)備提供一個全球唯一的IP地址。IPV4沒有足夠的地址空間可以為在公共互聯(lián)網(wǎng)上運行的每個移動終端分配一個這樣的地址；而移動IPV6能夠通過簡單的擴(kuò)展，滿足大規(guī)模移動用戶的需求，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，同時在設(shè)計上改進(jìn)了選路結(jié)構(gòu)，采用簡化的報頭定長結(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的功能，此功能可同時傳遞數(shù)據(jù)給大量的用戶，傳遞過程只會占有一些公共或?qū)Ｓ脦掗_銷而不會浪費帶寬在整個網(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個不同部分f網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符、節(jié)點標(biāo)識符，有時還有子網(wǎng)標(biāo)識符)，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，而增加了一個泛播地址。單播：一個單接口的標(biāo)識符。送往一個單播地址的包將被傳送至該地址標(biāo)識的接口上。泛播：一組接口(一般屬于不同節(jié)點1的標(biāo)識符。送往一個泛播地址的包將被傳送至該地址標(biāo)識的接口之一(根據(jù)選路協(xié)議對于距離的計算方法選擇“最近”的一個)。組播：一組接口f一般屬于不同節(jié)點)的標(biāo)識符。送往一個組播地址的包將被傳送至有該地址標(biāo)識的所有接口上。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。每個單播地址標(biāo)識一個單獨的網(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，因此一個擁有多個網(wǎng)絡(luò)接口的節(jié)點可以具備多個IPx6地址，其中任阿一個IPV6地址都可以代表該節(jié)點。盡管一個網(wǎng)絡(luò)接口能與多單播地址淚關(guān)駁，坦一個單播地址只能與一個網(wǎng)絡(luò)接口帽關(guān)聯(lián)。每個網(wǎng)絡(luò)接口必須至少具備一個單播地址。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)通信時的安全，公司的工作站可以使用定點地址。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，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可聚類的短路由表，每個路由表中存放適量數(shù)目的記錄，IPV4的一個特點就是，路由表內(nèi)容呈指數(shù)級增長，從而增加了每個數(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限制因素。IPV6同時改進(jìn)提高了IP包的基本報頭格式。這種簡化的包結(jié)構(gòu)是對IPV4的一個主要改進(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報頭的總古度只有IPV4報頭總長度的2倍。IPv(報頭所含字段少，而且報頭長度固定。這些特點使路由器的硬件實現(xiàn)更加簡單。與IPV4不同，IPV6網(wǎng)絡(luò)中，在路由過程中不對數(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能夠在一個合理的開錨范圍內(nèi)，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)流量的指數(shù)級增長速度。IPV6的另一個優(yōu)點就是，在需要的時候能夠在基本報頭的后面放置擴(kuò)展報頭。這也同時提高了路由能力。與跳躍式報頭不同的是，這種連續(xù)報頭在終端節(jié)點進(jìn)行分析。一個實例就是IP安全報頭，它能夠提高端到端的安全性。其它擴(kuò)展報頭包括路由報頭，分?jǐn)鄨箢^，認(rèn)證報頭和信宿報頭。 IPV4向IPV6的過渡 盡管IPV6比IPV4具有明顯的先進(jìn)性，要想在短時間內(nèi)將Internet網(wǎng)絡(luò)中的所有系統(tǒng)全部從IPV4升級到IPV6是不可能的。從IPV4到IPV6的升級是一個逐漸演進(jìn)的過程，而不是立即改變的過程。在第一個演進(jìn)階段，只要將小規(guī)模的IPV6網(wǎng)絡(luò)
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