網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)論文--ipv6簡介和基于ipv6的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)初探

　　【摘要】本文對(duì)ipv6協(xié)議的主要內(nèi)容進(jìn)行了簡要介紹，并針對(duì)ipv6的特點(diǎn)對(duì)基于ipv6的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。
　　【關(guān)鍵詞】互聯(lián)網(wǎng)ipv6協(xié)議網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
　　【abstract】contentofipv6protocolisgiveninbriefinthispaper,networkdesignbasedonipv6isdiscussedaroundthecharacteristicsofipv6.
　　【keywords】internetipv6protocolnetworkdesign
　　1前言
　　互聯(lián)網(wǎng)的成功發(fā)展給人們的生活帶來了重大的變化，互聯(lián)網(wǎng)的影響已經(jīng)_到社會(huì)的各個(gè)方面。隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的飛速增長，當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議——ipv4的缺點(diǎn)越來越突出。ipv6作為ietf確定的下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，將可以徹底解決ipv4存在的問題，因此受到人們的廣泛關(guān)注。
　　ietf從1992年開始著手研究ipv6，目前ipv6的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品已經(jīng)逐漸成熟。隨著3g、ngn等潛在業(yè)務(wù)需求的增長，ipv6的市場(chǎng)前景逐步明朗。2003年，我國啟動(dòng)了基于ipv6的“下一代互聯(lián)網(wǎng)示范網(wǎng)cngi工程”使得ipv6成為了業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。本文對(duì)ipv6協(xié)議的主要內(nèi)容進(jìn)行簡要介紹，并針對(duì)ipv6的特點(diǎn)，對(duì)基于ipv6的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一些初步的探討。
　　2ipv6協(xié)議簡介
　　ipv6是ie
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報(bào)頭的長度和字段。在沒有擴(kuò)展頭的ipv6包中，“下一個(gè)頭”字段的值表示上層協(xié)議類型(如tcp等)，而在有擴(kuò)展頭的ipv6包中，“下一個(gè)頭”字段表示含有的擴(kuò)展頭類型。
　　已定義的擴(kuò)展頭類型包括逐跳選項(xiàng)頭、選路頭、分段頭、目的地選項(xiàng)頭、身份驗(yàn)證頭(ah)、封裝安全性凈荷(esp)頭等。利用這些擴(kuò)展頭可以實(shí)現(xiàn)選路、加密、分段等。使用擴(kuò)展頭，可以將ipv6頭鏈接起來，初始ipv6報(bào)頭中定義擴(kuò)展頭，在擴(kuò)展頭中定義下級(jí)擴(kuò)展頭，可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展頭的逐個(gè)鏈接。
　　2.2ipv6尋址和路由
　　ipv6與ipv4地址之間最明顯的差別在于長度：ipv4地址長度為32bit，而ipv6地址長度為128bit。ipv6地址有三類：單播地址、組播地址和泛播地址。單播和組播地址與ipv4的地址定義非常類似，但ipv4中存在的廣播地址在ipv6中被去除了，而增加了一個(gè)泛播地址。
　　2．2．1單播地址
　　一個(gè)單播地址標(biāo)識(shí)一個(gè)單接口，發(fā)送給一個(gè)單播地址的包應(yīng)傳遞到由該地址標(biāo)識(shí)的接口上。對(duì)于有多個(gè)接口的節(jié)點(diǎn)，其單播地址中的任何一個(gè)可以用作該節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符。
　　ipv6單播地址是用連續(xù)的位掩碼聚合的地址，類似于cidr的ipv4地址。ipv6中的單播地址分配有多種類型，用不同的前綴區(qū)分。已定義的有可聚合全球單播地址、nsap地址、ip*分級(jí)地址、站點(diǎn)本地地址、鏈路本地地址等。
　　2．2．2組播地址
　　一個(gè)組播地址標(biāo)識(shí)可以屬于不同節(jié)點(diǎn)的一組接口，發(fā)送給一個(gè)組播地址的包應(yīng)傳遞到該地址所標(biāo)識(shí)的所有接口上。地址前綴：“11111111”被定義為組播地址的標(biāo)志。ipv6中沒有廣播地址，它的功能被組播地址所代替。在ipv6中，任何全“0”和全“1”的字段都是合法值。
　　2．2.3泛播地址
　　一個(gè)泛播地址標(biāo)識(shí)可以屬于不同節(jié)點(diǎn)的一組接口，發(fā)送給一個(gè)泛播地址的包應(yīng)傳送到該地址標(biāo)識(shí)的、根據(jù)路由協(xié)議度量距離最近的一個(gè)接口上。ipv6泛播地址只能作為目的地址；泛播地址不能指定給ipv6主機(jī)，只能指定給ipv6路由器。
　　2．2．4ipv6尋址
　　ipv6尋址模型與ipv4很相似。每個(gè)單播地址標(biāo)識(shí)一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)接口。ip地址被指定給網(wǎng)絡(luò)接口而不是節(jié)點(diǎn)，因此一個(gè)擁有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的節(jié)點(diǎn)可以具備多個(gè)ipv6地址，其中任何一個(gè)ipv6地址都可以代表該節(jié)點(diǎn)。盡管一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口能與多個(gè)單播地址相關(guān)聯(lián)，但一個(gè)單播地址只能與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口相關(guān)聯(lián)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口必須至少具備一個(gè)單播地址。
　　2．2．5ipv6路由
　　除了用128bit地址代替了32bit地址，ipv6中的路由和ipv4在無類域間路由中的路由基本上一樣。大部分ipv4的路由協(xié)議(ospf，rip，is—is等)擴(kuò)展后都支持ipv6。
　　ipv6版的ospf、rip、is—is分別稱為ospfv3、ripng、is—isv6。
　　ipv6路由協(xié)議也支持一些新的路由功能，包括供應(yīng)商選擇、主機(jī)移動(dòng)、自動(dòng)重定址等。
　　2．3ipv6qos
　　ipv6報(bào)頭中的類別和流標(biāo)簽字段可以用來實(shí)現(xiàn)ipv6的qos。
　　8bit的類別字段標(biāo)識(shí)源所希望的傳送類型，可用于優(yōu)先權(quán)控制。利用類別字段，ipv6可以實(shí)現(xiàn)diff-serv模式的qos。用該字段實(shí)現(xiàn)的qos方式和ipv4基本相同。
　　在ipv6頭中的24bit的流標(biāo)簽字段可以被源節(jié)點(diǎn)用來表示那些需要被ipv6路由器特殊處理的流。一個(gè)流是一系列從特定源發(fā)送到特定目的地的分組。利用流標(biāo)簽，ipv6可以實(shí)現(xiàn)inter—serv模式的qos。流標(biāo)簽是ipv6增加的特性，使用流標(biāo)簽，路由器不需要檢查地址、程序端口或其他信息，就可將數(shù)據(jù)分組分類；可以使路由器的工作得到簡化，因此也就減少了路由器確定數(shù)據(jù)分組的qos的時(shí)間。
　　2．4ipv6安全性
　　通過定義擴(kuò)展頭，如身份驗(yàn)證頭(ah)、封裝安全性凈荷頭(esp)，ipv6不但有效解決了安全問題，而且使安全方案成為其有機(jī)組成部分。
　　身份驗(yàn)證頭的作用是確保接收方收到的報(bào)文的正確性。ipv6使用md5作為校驗(yàn)算法，計(jì)算后的校驗(yàn)數(shù)據(jù)與報(bào)文的序列號(hào)一同被放到ah中，序列號(hào)的用處是防止重發(fā)攻擊。
　　封裝安全性凈荷頭的作用是對(duì)報(bào)文內(nèi)容加密，防止報(bào)文在傳輸過程中被剽竊。目前的標(biāo)準(zhǔn)加密算法是des—cbc，esp中帶有初始化向量，算法參數(shù)以及報(bào)文序列號(hào)，接收方根據(jù)esp的內(nèi)容恢復(fù)報(bào)文內(nèi)容。
　　根據(jù)應(yīng)用的需要可以單獨(dú)使用兩種報(bào)文頭，也可以結(jié)合使用。ipv6還定義了相應(yīng)的密鑰分配協(xié)議。
　　2．5ipv6地址的自動(dòng)配置
　　在ipv6中，實(shí)現(xiàn)主機(jī)ip地址及其相關(guān)配置的自動(dòng)配置方法有全狀態(tài)自動(dòng)配置和無狀態(tài)自動(dòng)配置兩種。
　　全狀態(tài)自動(dòng)配置類似于ipv4中使用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(dhcp)實(shí)現(xiàn)地址自動(dòng)設(shè)置的方式。使用dhcp服務(wù)器可以從定義的ip地址池中為主機(jī)分配ip地址并指定有關(guān)的配置信息(如缺省網(wǎng)關(guān)、dns服務(wù)器等)。
　　無狀態(tài)自動(dòng)配置時(shí)，主機(jī)首 ……（未完，全文共11259字，當(dāng)前僅顯示2678字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)論文--ipv6簡介和基于ipv6的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)初探》）