【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1030:0:0:0:C9B4:FF12:04AA:1A2B/60這個(gè)地址中用于選路的前綴長(zhǎng)度為60位。 IPv6的優(yōu)化IPv6以網(wǎng)絡(luò)的容量和性能為開(kāi)發(fā)的主要方向，在繼承了IPv4優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)摒棄其缺點(diǎn)。1. 超大的地址空間. IPv6采用128比特地址比特?cái)?shù)，*10的32 次方。TCP/IP路由技術(shù)的作者Jeff Doyle(CCIE1919)曾經(jīng)形容: IPv6的地址數(shù)目充足到可以為地球上的每一粒沙子都分配一個(gè)IP地址。2. 全球可達(dá)性.IPv4的地址空間的局限使得它不足以為每一臺(tái)接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備都分配唯一的地址。但是IPv6可以做到給每臺(tái)設(shè)備分配一個(gè)全球的，IP電話，照相機(jī)，微波爐，汽車(chē)...3. 易于聚合IPv6地址將在全球重新部署，可實(shí)現(xiàn)有規(guī)劃的，層次性的等級(jí)結(jié)構(gòu)，對(duì)路由的聚合和網(wǎng)絡(luò)的管理難度都大大降低。4. 自動(dòng)配置用戶將不必像IPv4那樣配置自己的終端， ，實(shí)現(xiàn)即插即用。5. 方便的重編址由于設(shè)計(jì)上的缺陷，重新編址對(duì)于IPv4而言是一個(gè)費(fèi)時(shí)且容易出錯(cuò)的任務(wù)。但是在IPv6中，重新編址過(guò)程設(shè)計(jì)的很穩(wěn)定。因?yàn)閱尾Pv6提供商之間的轉(zhuǎn)換對(duì)最終用戶完全透明。6. 簡(jiǎn)化的報(bào)頭設(shè)計(jì)IPv4的報(bào)頭過(guò)于復(fù)雜，使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的處理效率不高。IPv6在保留了一些原有報(bào)頭字段的基礎(chǔ)上，大大簡(jiǎn)化了報(bào)頭設(shè)計(jì)。 IPv6的包頭要簡(jiǎn)單的多可以看出，無(wú)論是在地址空間的大小上，還是在提供網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性能上， IPv6都可以充分證明自己的優(yōu)秀。它遠(yuǎn)比IPv4更適合現(xiàn)行的互聯(lián)網(wǎng)。更重要的是，雖然NAT技術(shù)的應(yīng)用使得IPv4地址還有剩余空間，但是NAT只能在一定程度上暫時(shí)減緩地址空間的消耗，無(wú)法從根本上解決問(wèn)題.。IPv6取代IPv4只是時(shí)間問(wèn)題，而且為期不遠(yuǎn).第四章 IPv4與IPv6的共存與整合 平滑過(guò)渡全球互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過(guò)了20年的迅猛發(fā)展，其復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)，龐大的全球BGP路由表，由IPv4向IPv6的過(guò)渡必須有條理的循序漸進(jìn)，這將是一個(gè)相對(duì)緩慢的過(guò)程. IPv6與IPv4將在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)協(xié)作共存，或許永遠(yuǎn)共存.在此階段是否能平滑過(guò)渡，保持網(wǎng)絡(luò)的暢通，網(wǎng)絡(luò)工作者所擬定的策略將顯得尤為重要. 雙棧協(xié)議雙棧協(xié)議是指網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)，服務(wù)器和路由器同時(shí)使用IPv4和IPv6協(xié)議棧。 在使用節(jié)點(diǎn)的雙棧協(xié)議之前，必須修改基于IPv4的應(yīng)用程序，使得它們也支持IPv6。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，雙棧是一種集成方式，讓節(jié)點(diǎn)能夠同時(shí)連接到IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)，因此節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)協(xié)議棧。這兩個(gè)協(xié)議棧可以位于同一個(gè)接口上，也可以位于多個(gè)接口上。在下圖()中所展示的這段以太網(wǎng)鏈路上，同時(shí)運(yùn)行IPv4和IPv6的路由器就是一個(gè)雙棧節(jié)點(diǎn)，而其他位于以太網(wǎng)上的終端用戶，無(wú)論運(yùn)行的是協(xié)議IPv4還是IPv6，其數(shù)據(jù)分組都能在雙棧節(jié)點(diǎn)上得到轉(zhuǎn)發(fā)。使用雙棧方法時(shí)，節(jié)點(diǎn)將根據(jù)目標(biāo)地址決定使用哪個(gè)協(xié)議棧。節(jié)點(diǎn)要盡可能使用IPv6。而雙棧集成就是最常用的方法之一。對(duì)于只支持IPv4的老式應(yīng)用，可以使用TCP或者UDP作為傳輸層傳輸數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)進(jìn)入?yún)f(xié)議棧之后，就會(huì)被封裝進(jìn)IPv4數(shù)據(jù)包，然后被送到節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)上。對(duì)于IPv4數(shù)據(jù)包，以太網(wǎng)幀的協(xié)議ID字段是0x0800。這是IPv4單協(xié)議的運(yùn)作。整個(gè)過(guò)程只是調(diào)用了一個(gè)只能夠處理32比特的IPv4單協(xié)議網(wǎng)絡(luò)API(應(yīng)用接口)函數(shù)。IPv4單協(xié)議的應(yīng)用協(xié)議ID(以太網(wǎng))TCPUDPTCP協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))0x0800數(shù)據(jù) IPv4的單協(xié)議運(yùn)作但是當(dāng)一個(gè)IPV4應(yīng)用被修改為同時(shí)支持IPv4和IPv6協(xié)議棧時(shí)，這個(gè)應(yīng)用不僅能夠正常運(yùn)行在IPv4上，也同時(shí)能夠調(diào)用具有128比特地址處理能力的API函數(shù)。數(shù)據(jù)包進(jìn)入?yún)f(xié)議棧后，會(huì)根據(jù)需要選擇IPv4或者IPv6來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)包的封裝。同樣采用TCP或者UDP作為傳輸協(xié)議，但是該應(yīng)用優(yōu)先選擇IPv6作為協(xié)議。因此IPv6的數(shù)據(jù)包被封裝并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接口。IPv6數(shù)據(jù)包的協(xié)議幀字段是0x86DDIPv4 IPv6的應(yīng)用協(xié)議ID(以太網(wǎng))TCPUDPIPv4協(xié)議棧IPv6協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))0x08000x86DDD協(xié)議ID(以太網(wǎng))數(shù)據(jù) 圖 雙棧協(xié)議的應(yīng)用圖解盡管一個(gè)應(yīng)用可以改寫(xiě)為同時(shí)支持IPv4和IPv6協(xié)議棧，但是雙棧節(jié)點(diǎn)本身不能隨機(jī)的決定使用哪一個(gè)協(xié)議棧來(lái)通信。在已知目的IPv6主機(jī)名的IPv6地址時(shí)，用戶可以手動(dòng)控制使用IPv6建立連接。但是更多的時(shí)候，我們使用名稱(chēng)服務(wù)來(lái)建立連接。 在DNS(域名服務(wù))中，可以配置一個(gè)既有IPv4地址也有IPV6地址的FQDN(完全合格域名，通俗說(shuō)就是網(wǎng)址)。FQDN可以是一個(gè)描述IPv4地址的A記錄，也可以是一個(gè)描述IPv6地址的AAAA記錄，還可以是同時(shí)描述IPv4和IPv6地址的兩種記錄。應(yīng)用通過(guò)在DNS服務(wù)器的查詢(xún)就可以獲得建立連接的相應(yīng)類(lèi)型的地址。 以下是可能出現(xiàn)的查詢(xún)情況: 1．查詢(xún)域名服務(wù)，請(qǐng)求IPv4地址 當(dāng)一個(gè)應(yīng)用僅支持IPv4時(shí)，它就會(huì)向DNS服務(wù)請(qǐng)求主機(jī)名的IPv4地址用于通信。DNS會(huì)收到IPv4的FQDN解析請(qǐng)求，由于這是一個(gè)A記錄，DNS服務(wù)器就會(huì)返回一個(gè)相應(yīng)的IPv4地址。IPv4應(yīng)用收到回復(fù)后就會(huì)強(qiáng)制自己所在的雙棧節(jié)點(diǎn)使用IPv4地址建立與目標(biāo)地址的連接。 2．查詢(xún)域名服務(wù)，請(qǐng)求IPv6地址 如果這個(gè)應(yīng)用只支持IPv6，那么它向DNS服務(wù)器遞交的請(qǐng)求就是一個(gè)AAAA記錄。DNS服務(wù)器返回的就是相應(yīng)的IPv6地址，此時(shí)IPv6應(yīng)用就會(huì)強(qiáng)制雙棧節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)到目標(biāo)的IPv6會(huì)話。 3．查詢(xún)域名服務(wù)，請(qǐng)所有類(lèi)型的地址 與上述兩種情況不同的是，如果一個(gè)應(yīng)用既支持IPv4又支持IPv6，那么此時(shí)它會(huì)向服務(wù)器請(qǐng)求一個(gè)包含A記錄與AAAA記錄的所有類(lèi)型地址。但是DNS會(huì)指定IPv6地址為目的地址。應(yīng)用收到應(yīng)答后就會(huì)強(qiáng)制節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)IPv6的目標(biāo)會(huì)話。要在cisco的路由器上使用雙棧，只需要在全局模式下配置命令I(lǐng)Pv6 unicastrouting就可以啟用IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)功能，并且所有需要轉(zhuǎn)發(fā)IPv6的接口都要配置一個(gè)IPv6地址。下圖是一個(gè)IPv6與IPv4的雙棧節(jié)點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例。 雙棧網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 隧道化在通常情況下，隧道用于給現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)提供不兼容的功能[14]。例如，DVMRP(距離矢量組播路由協(xié)議)隧道在單播網(wǎng)絡(luò)中傳播組播數(shù)據(jù)報(bào)。 IPSec的隧道模式以及VPN(虛擬專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò))使用安全隧道協(xié)議在公共IP網(wǎng)絡(luò)中傳輸敏感數(shù)據(jù)。但是對(duì)于IPv6而言，隧道化是其實(shí)提供了一種與IPv4集成的方法。PC2。BAPC1 隧道化圖解在上圖中， 如果PC1想要傳遞數(shù)據(jù)分組到PC2，就必須經(jīng)過(guò)中間的IPv4網(wǎng)絡(luò)。路由器A和路由器B是同時(shí)運(yùn)行IPv4 和IPv6的雙棧路由器，它們負(fù)責(zé)為兩臺(tái)IPv6主機(jī)提供跨域IPv4網(wǎng)絡(luò)的通信。 首先PC1發(fā)出一個(gè)封裝了IPv6報(bào)頭的IPv6分組，通過(guò)IPv6網(wǎng)絡(luò)交給邊界路由器A。由于要通過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò)，所以作為一個(gè)雙棧路由器，路由器A在PC1遞交的分組中添加一個(gè)IPv4報(bào)頭。也就是說(shuō)， 將原IPv6分組整體看作一段數(shù)據(jù)，重新封裝到IPv4的分組中。這時(shí)候這個(gè)分組就有了在IPv4網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)哪芰Α?