【正文】 IPv6 地址只能為 2020:c0a8:2::/48 這個前綴的地址，其中前綴 2020 為 IETF 制定， c0a8:2 就是 的 16進制值。配置過于繁瑣，所以只適用于小型網(wǎng)絡(luò)。然后將小的 IPv6 網(wǎng)絡(luò) 孤島合并成大的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)，伴隨技術(shù)設(shè)備的更換，最終實現(xiàn)大型的純 IPv6 網(wǎng)絡(luò) [9]。實驗拓?fù)鋱D如圖 4[8] 圖 4 IPv6 主機聯(lián)通試驗拓?fù)鋱D 在 R1 上的配置如下： PC1(config)int f0/0 PC1(configif)ipv6 add 2020::1/64 PC1(configif)no shut 在 R2 上的配置如下 PC2(config)int f0/0 PC2(configif)ipv add 2020::2/64 PC2(configif)no shut 15 檢驗實驗結(jié)果： 在 PC1 上 ping PC2 PC1ping 2020::2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100byte ICMP Echos to 2020::2, tIPv6eout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), roundtrip min/avg/max = 4/16/32 ms 在 PC2 上 ping PC1 PC2ping 2020::1 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100byte ICMP Echos to 2020::1, tIPv6eout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), roundtrip min/avg/max = 4/8/12 ms 實現(xiàn)隧道技術(shù)的試驗 對于在現(xiàn)有的 IPv4 基礎(chǔ)設(shè)施中配置 IPv6，隧道機制提供了一種基本方法，使包括 IPv6 主機、服務(wù)器、路由器在內(nèi)的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)孤島，使用 IPv4 網(wǎng)絡(luò)作為傳輸層以到達其它的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)孤島。在該試驗中用兩臺 7200 路由器模擬 PC,IOS 版本為 （ 20）。 實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)部的 IPv6 主機聯(lián)通實驗 在 IPv6 局域網(wǎng)中， IPv6 主機之間的互通。換句話講， dynamips 模擬出的是真實的路由器 。通過對 Dynamips 的熟練使用，可以方便的對路由實驗進行練習(xí)，也可以對工程進行測試。 14 3. 基于 Dynamips 的 IPv6 試驗 Dynamips 模擬器介紹 Dynamips 是一款基于硬件模擬的思科路由模擬器，不像很早以前的 Boson，通過軟件來模擬命令。然后， IPv6 單協(xié)議網(wǎng)絡(luò)節(jié)點就可以從 NATPT 設(shè)備獲得一個可以到達IPv4 目的的 IPv6 地址。 NATPT 可以截取由 IPv6 網(wǎng)絡(luò)發(fā)往 IPv4 網(wǎng)絡(luò)的 DNS請求 (A記錄查詢 )。這種模式需要一個 IPv4 地址池來執(zhí)行動態(tài)的地址轉(zhuǎn)換。池中的源 IPv4 地址數(shù)量決定了并發(fā)的 IPv6 到 IPv4 轉(zhuǎn)換的最大數(shù)目。在這種模式下，每一個 IPv6 映射到 IPv4 地址需要一個源 IPv4 地址。 IPv6 單協(xié)議網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)的節(jié)點要訪問 IPv4 單協(xié)議網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)的每一個 IPv4 地址都必須在 NATPT 設(shè) 13 備中配置。 NATPT 可以分為靜態(tài)和動態(tài)模式。 NATPT 通過 IPv4 和 IPv6 數(shù)據(jù)報之間報頭和語義的翻譯為 IPv6 節(jié)點與 IPv4 節(jié)點之間的通信提供透明的路由。 NATPT 是最常用的協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)，它通過 SIIT 協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)和 IPv4 網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)地址翻譯 (NAT)技術(shù)適當(dāng)?shù)嘏c應(yīng)用層網(wǎng)關(guān) (ALG)相結(jié)合，實現(xiàn)了 IPv6 主機和純 IPv4 主機的大部分應(yīng)用的相互通信。但是隧道技術(shù)不能實現(xiàn) IPv4 主機和 IPv6 主機的直接通信。在隧道的出口處再將 IPv6 數(shù)據(jù)報取出轉(zhuǎn)發(fā)給目的站點。此技術(shù)要求隧道兩端的節(jié)點 (路由器 )都支持 IPv4/IPv6 兩種協(xié)議，其通信方式如圖 2所示。 12 隨著 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，將會出現(xiàn)許多局部的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)，但是這些 IPv6 網(wǎng)絡(luò)被運行 IPv4 協(xié)議主干網(wǎng)絡(luò)所分隔開來。雙協(xié)議棧通信方式如圖 1所示。 (3) 同時打開 IPv6 和 IPv4 協(xié)議。它有 3種工作模式 : (1)只運行 IPv6 協(xié)議，此時表現(xiàn)為 IPv6 節(jié)點 。 11 雙協(xié)議棧技術(shù)的工作原理是 :一臺主機同時支持 IPv6 和 IPv4 兩種協(xié)議，該主機既能與支持 IPv4 協(xié)議的主機通信，又能與支持 IPv6 協(xié)議的主機通信。 雙協(xié)議棧技術(shù) 雙協(xié)議棧是指在單個節(jié)點同時支持 IPv4 和 IPv6 兩種協(xié)議棧。被分配具有任播地址的節(jié)點必須得到明確的配置，從而知道它是一個任播地址。因而，從語法上，任播地址與單播地址沒有區(qū)別。向任播地址發(fā)送的數(shù)據(jù)報并未被分發(fā)給組內(nèi)的所有成員，而是發(fā)往該地址標(biāo)識的 “ 最近的 ” 那個接口。 ② 范圍字段， 4 位，用于指示多播組是只包含同一本地網(wǎng)絡(luò)、同一站點、同一機構(gòu)中的節(jié)點，還是全球地址空間內(nèi)的任何節(jié)點。0 表示 Inter 地址分配機構(gòu)指定的已知的多播地 址， 1表示臨時使用的多播地址。多播地址格式如 表 2所示。信源利用多播功能只須生成一次報文即可將其分發(fā)給多個接收者。 (2) 多播地址 多播地址標(biāo) 識一組接口 (一般屬于不同節(jié)點 )。環(huán)回地址就相當(dāng)與接口本身。該地址不能分配給任何節(jié)點。 除了 000 開頭的單播地址以外，所有的全球單播地址都要有 64 位長度的接口 ID，即 X+Y=64。 ③ 接口 ID(interfaceID):用來標(biāo)識鏈路上的接口。其中 : 表 1 全球單播地址的格式 X 位 Y 位 128XY 位 全球路由前綴 子網(wǎng) ID 接口 ID ① 全球路由前綴 (global routing prefix):典型的分層結(jié)構(gòu)，根據(jù) RIP 和 ISP來組織，用來分配給站點 (Site)站點是子網(wǎng) /鏈路的集合。 單播地址有以下幾種形式 :全球單播地址 (GlobalUnicastAddress)、未指定地址 (UnspecifiedAddress)、環(huán)回地址 (LoopbackAddress)等。 RFE2373 中定義了三種 IPv6 地址類型 :單播地址 (unicast)、多播地址 (Multicast)、任播地址 (Anycast)[4]。例如 :F00D:4598:7304:3210:FEDC:BA98:7654:3210，其地址前綴是 64 位，就可以表示為 :F00D:4598:7304:3210:FEDC:BA98:7654:3210/64。 (3)內(nèi)嵌 IPv4 的 IPv6 地址 當(dāng)涉及 IPv4和 IPv6的混合環(huán)境時，有時使用地址表示形式 :x:x:x:x:x:，這里六個“ x’’分別代表地址中的 16bit， 用十六進制表示，四個“ d’’分別代表地址中的 8 比特，用十進制表示。例如，以下地址 : 1080:0:0:0:8:8000:200C:417A 可以表示為 : 1080::8:8000:20OC:417A。例如 : F00D:4598:7304:3210:FEDC:BA98:7654:3210 (2)壓縮格式 在某 些 IPv6 的地址形式中，很可能地址包含了長串的“ 0”。 IPv6 地址表示法 IPv6 地址長度是 128 位，理論上， IPv6 地址一共有 2128個， IPv6 使用冒號將其分割成 8 個 16比特的數(shù)組，每個數(shù)組表示成 4位十六進制數(shù)。 。 IPv6 支持一種機制，允許對網(wǎng)絡(luò)資源的預(yù)分配，它以此取代了 IPv4 的服務(wù)類型說明。 IPV6 采用層次化的編址，能方面路由匯聚，減少路由表的條目。 IPv6 使用固定的包頭，更利于路由器的工作。 IPv6 擁有 2128位的地址空間，大到你永遠也用不完。最終 IPv6 應(yīng)運而生。但是， IPv4 的設(shè)計時沒有引入 QoS 這樣的概念，在設(shè)計上的不足使得它很難相應(yīng)地提供豐富的、靈活的 QoS 選項。在這些業(yè)務(wù)中包括對時間和帶寬要求很高的實時多媒體業(yè)務(wù)如語音、圖像等，包括對安全性要求很高的電子商務(wù)業(yè)以及發(fā)展越來越迅猛的移動 IP 業(yè)務(wù)等。 再次，由于 IPv4 設(shè)計時未能完全遵循端到端通信的原則，加上當(dāng)時物理線路的誤碼率比較高，使得路由器還要具備以下兩個功能 : 7 ① 根據(jù)線路的 MTU 來分段和重組過大的 IP分組 ② 逐段進行數(shù)據(jù)校驗 這樣同樣會造成路由器處理速度降低。 首先， IPv4 的分組報頭的長度是不固定的，這樣不 利于在路由器中直接利用硬件來實現(xiàn)分組中路由信息的提取、分析和選擇。 當(dāng)前， Inter 發(fā)展的瓶頸己經(jīng)不再是物理線路的速率， ATM 技術(shù)，百兆 /千兆以太網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)使得物理線路的表現(xiàn)有了顯著的改善，現(xiàn)在路由器的處理速度成為阻礙 nter 發(fā)展的主要因素。 由技術(shù)的支持不夠 由于歷史的原因，今天的 IP 地址空間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都只有兩層或者三層，這在路由選擇上來看是非常糟糕的。 A類網(wǎng)絡(luò)的數(shù)目并不多，因此問題的焦點就集中在 B類和 C類網(wǎng)絡(luò)地址上， A 類的網(wǎng)絡(luò)太大，而 C類的網(wǎng)絡(luò)太小，因為后來的幾乎所有的申請者都愿意申請一個 B 類網(wǎng)絡(luò)，一個 B 類網(wǎng)絡(luò)可以擁有 65534個主機地址，而往往實際上根本用不了這么多的地址，由于這樣的低效率的分配方法，導(dǎo)致了 B 類地址消耗得特別快。由于組織的存在，IP 地址不是一個接一個的分配的，而且由于缺乏經(jīng)驗的地址分類的做 法，造成了大量的地址浪費。 本章小結(jié) 本章主要介紹了論文的研究背景，研究內(nèi)容和主要 工作 以及本論文的組織結(jié)構(gòu)?？偨Y(jié)了實驗情況，指出存在的不足， 展望 IPv6 技術(shù)的發(fā)展 6． 前景。 4． 以目前常見校園網(wǎng)的拓樸為例，綜合各種技術(shù)，詳細討論了增加 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的可能性，并設(shè)計了 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架方案。介紹 IPv4協(xié)議的不足之處 、 IPv6 協(xié)議的眾多優(yōu)點 、IPv6 地址表示法 、 IPv6 地址分類 、 三種目前主要應(yīng)用的過渡技術(shù) 。介紹研究背景、研究內(nèi)容和論文的組織安排等。 3) 根據(jù)目前校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)布局以及將來的擴展需求，盡量利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提出以一種兼容 IPv4 和 IPv6 的組 網(wǎng)方案 。當(dāng)然，這些過渡技術(shù)都不是普遍適用的，每一種技術(shù)都是適用于某種或幾種特定的網(wǎng)絡(luò)情況，在實際應(yīng)用時需綜合考慮各方面現(xiàn)實情況，然后選擇合適的轉(zhuǎn)換機制進行設(shè)計和實施。如何以合理的代價逐步的將 IPv4網(wǎng)絡(luò)過渡到 IPv解決好 IPv4 與 IPv6 互相共存將是我們需要迫切考慮的。 只能通過分步實施的方法來逐步過渡。 于是 IPv6 應(yīng)運而出 。這也是推動