【正文】 求各不相同。 雖然人們提出了一系列的技術(shù)例如：NAT、CIDR、VLSM、RSVP等來緩解這些問題，但這些方法都只是權(quán)宜之計(jì)，解決不了因地址不多及地址結(jié)構(gòu)不合理而導(dǎo)致的地址短缺的根本問題。 IPv6的眾多優(yōu)點(diǎn)IPv6的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)[2]：。更具體些就是這些新的機(jī)制支持實(shí)時(shí)現(xiàn)象等應(yīng)用，這些應(yīng)用要求保證一定的帶寬和時(shí)延。IPv6支持無狀態(tài)的DHCP和無縫的重編制機(jī)制，更有利于網(wǎng)絡(luò)的組建與管理。一般有四種文本表示形式[3]:(1)首選的格式把128比特劃分成8段，每段為16比特用十六進(jìn)制表示，并使用冒號(hào)等間距分隔。為書寫方便，可以允許“0”壓縮，即一連串的0可用一對(duì)冒號(hào)來取代。但要注意，為了避免出現(xiàn)地址表示的不清晰，一對(duì)冒號(hào)(::)在一個(gè)地址中只能出現(xiàn)一次。例如:0:0:0:0:0:0:，或者以壓縮形式表示: ::(4)“地址/前綴長度”表示法表示形式是:IPv6地址/前綴長度:其中“前綴長度”是一個(gè)十進(jìn)制數(shù)，表示該地址的前多少位是地址前綴。 IPv6地址分類IPv6地址是獨(dú)立接口的標(biāo)識(shí)符，所有的IPv6地址都被分配到接口，而非節(jié)點(diǎn)。 (1) 單播地址(Unicast)單播地址是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)使用的地址，此地址僅標(biāo)識(shí)一個(gè)接口，網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)把對(duì)單播地址發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)送到該接口上。一般的全球單播地址的格式如表1所示。②子網(wǎng)ID(SubnetID):站點(diǎn)內(nèi)子網(wǎng)的標(biāo)識(shí)符，由站點(diǎn)的管理員分層地構(gòu)建。在同一子網(wǎng)內(nèi)是唯一的。未指定地址 (Unspeeified Address)被定義為0:0:0:0:0:0:0:0。環(huán)回地址 (Loopback Address)被定義0:0:0:0:0:0:0:1。該地址不分配給任何物理接口。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址是多播地址時(shí)，網(wǎng)絡(luò)盡量將其發(fā)送到該組的所有接口上。多播地址以11111111即ff開頭。其中:表2 多播地址格式 8位 4位 4位 112位11111111標(biāo)識(shí)字段范圍字段①標(biāo)識(shí)字段，4位，目前只使用了最后一位。該字段的前3位保留，必須被初始化為0。0一保留1一接口本地范圍(interfaee一 localscope)2一鏈路本地范圍(link一 localScope)3一保留4一管理本地范圍(admin一 1ocalscope)5一站點(diǎn)本地范圍(site一 localscope)s一機(jī)構(gòu)本地范圍(organization一 localscope)14一全球范圍 (globalscope)15一保留(3) 任播地址(Anyeast)任播地址標(biāo)識(shí)一組接口，它與多播的區(qū)別在于發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的方法。任播地址從單播地址空間中分配，使用單播地址的任何格式。當(dāng)一個(gè)單播地址被分配給多于一個(gè)的接口時(shí)，就將其轉(zhuǎn)化為任播地址。 三種主要過渡技術(shù) 過渡技術(shù)重點(diǎn)解決如何在IPv4網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里實(shí)現(xiàn)與IPv6網(wǎng)絡(luò)的互操作及平滑過渡問題，目前基本過渡技術(shù)中成熟的技術(shù)包括雙協(xié)議棧技術(shù)、隧道技術(shù)和NATPT技術(shù)[5~7]。由于IPv6和IPv4是功能相近的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，兩者都基于相同的物理平臺(tái)，而且加載于其上的傳輸層協(xié)議TCP和UDP也沒有區(qū)別，所以可以在一臺(tái)主機(jī)上同時(shí)支持IPv4協(xié)議和IPv6協(xié)議。雙協(xié)議棧是其它IPv4/IPv6互通技術(shù)的基礎(chǔ)。 (2)只運(yùn)行IPv4協(xié)議，此時(shí)表現(xiàn)為IPv4節(jié)點(diǎn)。雙協(xié)議棧主機(jī)的協(xié)議結(jié)構(gòu)見表3：表3 雙協(xié)議棧主機(jī)的協(xié)議結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序TCP/UDP協(xié)議IPv6協(xié)議IPv4協(xié)議接入網(wǎng)絡(luò)雙協(xié)議主機(jī)在通信時(shí)首先通過支持雙協(xié)議的DNS服務(wù)器查詢與目的主機(jī)名對(duì)應(yīng)的IP地址，然后根據(jù)指定的IPv6或IPv4地址開始通信。圖1 雙協(xié)議棧通信方式 隧道技術(shù)隧道技術(shù)是將IPv6的報(bào)文分組封裝到IPv4的分組中，分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址。IPv6網(wǎng)絡(luò)就象是處于IPv4”海洋”中的“孤島”，為了使這些“IPv6孤島”可以互通，必須使用隧道技術(shù)。在隧道的入口處，路由器將IPv6的數(shù)據(jù)報(bào)封裝入IPv4中，IPv4數(shù)據(jù)報(bào)的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址。隧道技術(shù)只要求在隧道的入口和出口處進(jìn)行修改，對(duì)其他部分沒有要求，因而很容易實(shí)現(xiàn)。圖2 隧道技術(shù)通信方式 NATPT技術(shù) NAT PT技術(shù)是通過與SIIT協(xié)議轉(zhuǎn)換和傳統(tǒng)的IPv4下的動(dòng)態(tài)地址翻譯及應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)只安裝IPv6的機(jī)器和只安裝IPv4機(jī)器的通信。NATPT協(xié)議技術(shù)下的IPv4/IPv6互通模型如圖3所示。它采用傳統(tǒng)的IPv4下的NAT技術(shù)來分配IPv4地址，這樣就可以用很少的IPv4地址構(gòu)成自己的IPv4地址分配池，可以給大量的需要進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換的應(yīng)用使用協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)服務(wù)。靜態(tài)NATPT:靜態(tài)模式提供一對(duì)一的IPv6地址和IPv4地址的映射。每一個(gè)目的IPv4在NATPT設(shè)備中被映射成一個(gè)具有預(yù)定義NATPT前綴的IPv6地址。動(dòng)態(tài)NATPT:動(dòng)態(tài)模式也提供一對(duì)一的映射，但是使用應(yīng)該IPv4地址池。在IPv6網(wǎng)絡(luò)中IPv6單協(xié)議網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)的把預(yù)定義的NATPT前綴增加到目的IPv4地址。NATPT DNS ALG:動(dòng)態(tài)NATPT映射可以和DNS ALG聯(lián)合使用來轉(zhuǎn)換DNS傳輸，以自動(dòng)建立目的節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換地址。IPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DNS服務(wù)器必須通過NATPT設(shè)備首先向IPv4的DNS服務(wù)器發(fā)送DNS查詢，隨后NATPT自動(dòng)的把DNS響應(yīng)(A記錄)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為一個(gè)IPv6地址(A6記錄)，外部IPv4地址和有NATPT前綴的IPv6地址伺的NATPT映射被動(dòng)態(tài)的配置。圖3 NATPT技術(shù)通信方式本章主要介紹IPv4協(xié)議的不足之處、IPv6協(xié)議的眾多優(yōu)點(diǎn)、IPv6地址表示法、IPv6地址分類、以及三種目前主要應(yīng)用的過渡技術(shù)，為下面的試驗(yàn)打下基礎(chǔ)。Dymaips通過加載真實(shí)的Cisco IOS，實(shí)驗(yàn)效果和真實(shí)的環(huán)境幾乎一樣。dynamips和boson netsIPv6的區(qū)別在于：boson是模擬出IOS的命令行，而dynamips是模擬出路由器的硬件環(huán)境，然后在這個(gè)環(huán)境中直接運(yùn)行Cisco的IOS。Dynamips幾乎可以完成所有的路由試驗(yàn)。這是最簡單的情況。注意，(15)以上的IOS版本才支持IPv6。這種情況是比較典型的IPv6孤島間的通信，采用隧道技術(shù)，可以充分利用現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡(luò)條件，實(shí)現(xiàn)分割的IPv6網(wǎng)絡(luò)孤島間的通信。配置隧道的試驗(yàn)環(huán)境是由兩臺(tái)Cisco7200路由器()組成，試驗(yàn)拓?fù)鋱D如圖5所示圖5配置隧道拓?fù)鋱DR1配置如下：R1R1enaR1conf tR1(config)int f0/0R1(configif)ip add R1(configif)no shut R1(configif)exitR1(config)int tunnel 0 R1(configif)ipv6 address 2000::1/64R1(configif)tunnel source R1(configif)tunnel destination R1(configif)tunnel mode ipv6ip R1(configif)exitR1(config)int loopback 0 R1(configif)ipv6 add 2001::1/64 R1(configif)exitR1(config)ipv6 unicastrouting R1(config)ipv6 route 2002::/64 tunnel 0 R2配置如下：R2R2enaR2conf tR2(config)int f0/0R2(configif)ip add R2(configif)no shut R2(configif)exitR2(config)int tunnel 1 R2(configif)ipv6 address 2000::2/64R2(configif)tunnel source R2(configif)tunnel destination R2(configif)tunnel mode ipv6ip R2(configif)exitR2(config)int loopback 0 R2(configif)ipv6 add 2002::2/64 R2(configif)exitR2(config)ipv6 unicastrouting R2(config)ipv6 route 2001::/64 tunnel 1 檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在R1上ping 2002::2結(jié)果如下：R1ping 2002::2 T