計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程-第3章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議-資料下載頁
2025-05-14 22:29本頁面
【正文】 屬主機(jī)名和主機(jī) IP地址的管理。目前全世界共有三個這樣的網(wǎng)絡(luò)信息中心： ⑴ InterNIC： 負(fù)責(zé)美國及其它地區(qū) ⑵ ENIC： 負(fù)責(zé)歐洲地區(qū)。 ⑶ APNIC： 負(fù)責(zé)亞太地區(qū) 。 亞太地區(qū)的地址分配權(quán)在亞太地區(qū)網(wǎng)絡(luò)信息中心 (APNIC),其總部設(shè)在日本東京大學(xué)。申請時(shí)要考慮申請哪一類 IP地址 ,然后向國內(nèi)的代理機(jī)構(gòu)提出，現(xiàn)在申請到的 IP地址大多為 C類地址。 45 IPv6協(xié)議 IPv6的研究背景 由于 IPv4本身存在一些局限性，因而面臨著以下問題。 ⑴ IP地址的消耗引起地址空間不足： IP地址只有 32位 ,可用的地址有限，最多接入的主機(jī)數(shù)不超過 232。 ⑵ IPv4缺乏對服務(wù)質(zhì)量優(yōu)先級 、 安全性的有效支持。 ⑶ lPv4協(xié)議配置復(fù)雜 , 特別是隨著個人移動計(jì)算機(jī)設(shè)備上網(wǎng)、網(wǎng)上娛樂服務(wù)的增加、多媒體數(shù)據(jù)流的加入 ,以及出于安全性等方面的需求，迫切要求新一代 IP協(xié)議的出現(xiàn)。 為此 ,互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組 IETE開始著手下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的制定工作。 IETE于 1991年提出了請求說明， 1994年 9月提出了正式草案， 1995年底確定了 IPng的協(xié)議規(guī)范 ,被稱為“ IPv6”， 1995年 12月開始進(jìn)入 Inter標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。 46 IPv6協(xié)議 IPv6的技術(shù)特點(diǎn) IPv6在技術(shù)上做了許多改進(jìn) ,它具有以下 5個方面的特點(diǎn)。 地址自動 設(shè)定 增加 了 安全認(rèn)證 機(jī)制 提高了路由器的轉(zhuǎn)發(fā) 效率 擴(kuò)大 了 地址空間 增強(qiáng)組播 以及對流 的支持 47 IPv6協(xié)議 版 本 優(yōu) 先 級 流標(biāo)記 負(fù)載長度 下一 頭標(biāo) 跳數(shù) 限制 源地址 目的地址 IPv6擴(kuò)展頭結(jié)構(gòu) IPv6將 IPv4首部中選項(xiàng)的功能都放在擴(kuò)展首部中 ,并將擴(kuò)展首部留給路徑兩端的源站和目的站的主機(jī)來處理 ,而數(shù)據(jù)報(bào)途中經(jīng)過的路由器都不處理這些擴(kuò)展首部 ,這樣就大大提高了路由器的處理效率。 4 4 24 16 8 8 128 128 圖 323 ipv6數(shù)據(jù)報(bào)格式 IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式 IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)頭長度為 40字節(jié)（ 320位），數(shù)據(jù)報(bào)格式由 8部分組成，如圖 323所示。 48 IPv6協(xié)議 IPv6的地址表示 IPv6地址有三種格式 ,即首選格式 、 壓縮格式和內(nèi)嵌格式 。 ⑴ 首選格式： 在 IPv6中 ,128位地址采用每 16位一段，每段被轉(zhuǎn)換成 4位十六進(jìn)制數(shù) ,并用 “ ： ” 分隔，結(jié)果用所謂的 “冒號十六進(jìn)制數(shù) ” 來表示。例如二進(jìn)制格式的 IPv6地址： 0010000111011010000000001101001100000000000000000010l111100111011 00000010101010100000000011111111111111100010100010011110001011010 每 16位分為一段： 0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111110001010000 1001110001011010 將每個 16位段轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)字，用 “ ： ” 分隔 ,結(jié)果如： 21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A ⑵ 壓縮格式： 用 128位表示地址時(shí)往往會含有較多 0甚至一段全為 0,可將不必要的 0去掉 ,即把每個段中開頭的零刪除。 49 IPv6協(xié)議 這樣，上述地址就可以表示為： 21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A 其實(shí)還可以一步簡化 IPv6地址的表示 ,冒號十六進(jìn)制數(shù)格式中被設(shè)置為 0的連續(xù) 16位信息段可以被壓縮為 ::(即雙冒號 )。 例如 EF70:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2 可以被壓縮為： EF70::2AA:FF:FE9A:4CA2 ⑶ 內(nèi)嵌格式： 這是作為過渡機(jī)制中使用的一種特殊表示方法。 IPv6地址的前面部分使用十六進(jìn)制表示 ,而后面部分使用 IPv4地址的十進(jìn)制表示。例如： 0:0:0:0:0:0: 或 :: 0:0:0:0:0:ffff: ::ffff: 50 IPv6協(xié)議 IPv6地址的分類 IPv6地址長度為 128位，按其傳輸類型劃分為單播、任播和多播三種。取消了原 IPv4中的廣播。 ⑴ 單播地址： 用來標(biāo)識單一網(wǎng)絡(luò)接口，目標(biāo)地址是單播地址的數(shù)據(jù)包將發(fā)送給以這個地址標(biāo)識的網(wǎng)絡(luò)接口。 ⑵ 任播地址： 又稱泛播地址，用來標(biāo)識一組網(wǎng)絡(luò)接口，目標(biāo)地址是任播地址的數(shù)據(jù)包將發(fā)送給其中路由意義上最近的一個網(wǎng)絡(luò)接口，地址范圍是除了單播地址外的所有范圍。 ⑶ 多播地址： 用來標(biāo)識一組網(wǎng)絡(luò)接口，發(fā)送到多播地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給本組中所有的網(wǎng)絡(luò)接口。 此外，還有回送或返回地址。這是 — 個測試地址，該地址除最低位是 1外，其余的位全是 0。 51 IPv6協(xié)議 IPv6域名系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) IPv6網(wǎng)絡(luò)中的 DNS與 IPv4中的 DNS在體系結(jié)構(gòu)上是一致的，都是采用樹形結(jié)構(gòu)的域名空間。雖然 IPv6協(xié)議與 IPv4協(xié)議不同，但并不意味著需要單獨(dú)設(shè)置 IPv6 DNS體系和 IPv4 DNS體系。相反，只有是同一體系，才能共同擁有統(tǒng)一的域名空間。也只有這樣，在 IPv4到 IPv6的過渡階段，域名可以同時(shí)對應(yīng)于多個 IPv4和 IPv6的地址。 總之， IPv6與 IPv4相比，在地址空間、地址設(shè)定、路由地址構(gòu)造、安全保密性、網(wǎng)絡(luò)多媒體等方面有了明顯的改進(jìn)和提高。隨著 IPv6網(wǎng)絡(luò)的普及， IPv6地址將逐漸取代 IPv4地址。 52 本章小結(jié) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中兩個最基本而重要的概念。ISO定義了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的七層結(jié)構(gòu)模型，即開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型。 TCP/IP協(xié)議是 Inter中計(jì)算機(jī)之間通信所必須共同遵循的一種通信協(xié)議。 為了區(qū)分出一個網(wǎng)絡(luò)地址的網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號，通常采用子網(wǎng)掩碼與 IP地址結(jié)合使用。 IPv6采用 128位地址，不僅解決了地址短缺問題，而且還增加了一些新特性。 2 1
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