包头新一代网络协议ipv6分析(1)

新一代网络协义V6分析学 号:

学生姓名:刘志利

指导教师:余飞跃

河南司法警官职业学院

信息技术系

 1年4月

摘 要

下一代网络协议的核心协议就是  ,在 PV地址大量匮乏的情况下,而企业尤其是电子商务企业、 电信运营商、终端用户对I地址大量需求的情况下, Iv过渡到IP 势在必行。本文介绍并分析了

I 协议分析新一代网络协议IV的产生、寻址方式,并对技术发展趋势作一个展望。

关键词

IP6  部署 ; I PV4  网络协议 ;地址

目 录

摘要、关键字错误未定义书签。

目 录 I错误未定义书签。

1引言  . .  .  .  .  . . . . . . . . . . . .   . .   . .  . .  .     . .  . .  . . .  . . .  . . . . . . . . . I I

. IPV简介错误未定义书签。

3  V的特点错误未定义书签。

4. I的优势错误未定义书签。

5. I6操作方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .错误未定义书签。

5. 1IPv6的操作介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .错误未定义书签。

  2. IPv6数据包:包头错误未定义书签。

5    v6数据包:扩展包头错误未定义书签。

.4. IPv数据包上层协议数据单元错误未定义书签。

6. IV的实际应用及安全性问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .错误未定义书签。

6 1. IPv6编址. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .错误未定义书签。

.2. IP 地址表示错误未定义书签。

6. . P6安装错误未定义书签。

6.4. IPv的安全性问题错误未定义书签。

  5. Iv到IPv的过渡技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .错误未定义书签。

7. IP6地址设置及使用方法错误未定义书签。

7 1. IP  协议栈的安装及 Iv6地址设置指南错误未定义书签。

7.  关于I6 使用上的一些技术说明错误未定义书签。

 、展望错误未定义书签。

谢 辞错误未定义书签。

参考文献错误未定义书签。

1 、 引言

IP 协议是下一代互联网(GI)中的重要协议。经过多年的发展  v基本标准日益成熟各不同类型的支持IPv6的网络设备相继问世并逐渐进入商业应用。在运营领域,国外部分电信运营商已经建立Iv6网络,并开始提供接入服务以及一些基于Iv6的增值业务。我国也在2003年底启动了中国的下一代互联网(NG )工程,以促进NGI在中国的普及与发展。在网络已经基本成熟的条件下,如何在其上为用户提供新的业务并为运营商创造新的价值,这是下一代互联网成功的关键。本文主要讨论了IP6业务及应用的发展现状、 IPv协议在支持新业务方面的优势、 v6与下一代网络业务系统/平台之间的关系、在业务系统中部署IPv6的总体策略等。 IP网络是指以C I协议为基础通信协议的网络著名的 ter  是 网的一种,也是最具代表性的IP网络。 IP网络的发展具有传奇色彩连TCP/P的发明者和P网的初始形成网RPAnet的创始者都绝对不会想到I网会有如此辉煌的今天。现在还没有哪一种技术能像IP技术那样正在改变世界的面貌。 IP业务呈现出爆炸性增长应归功于W  。正是Web以及后来的Wb base技术的相继出现,才导致I业务的爆炸性增长。 We业务和W  base业务的出现使IP网的作用彻底发生了变化,使得IP网成为无所不能和无所不会的网络。近年来 IP网上的业务正在转向实时业务, IP电话就是其中一个有代表性的业务。 目前,尽管在网上运行实时业务还存在这样那样的问题,但P网上实时业务的尝试是成功的。实时业务的尝试成功,更进一步鼓舞了 界。 Iv是7年代制定的协议随着全球I网络规模的不断扩大和用户数的迅速增长, IPv4协议已经不能适应发展的需要。早在0年代初,有关专家就预见到IP协议换代的必然性,提出在下一代网络中用I6协议来取代Iv4。 Iv是在19 年提出来的,其主要起因是由于We的出现导致IP网的迅猛发展, IP网的用户迅速增加 IP地址空前紧张。 由于IPv4只用32位二进制数来表示地址,地址空间很小, IP网将因地址空间的地址耗尽而无法继续发展。因而, I6首先要解决的问题是扩大地址空间。 20年来, I4协议本身已暴露出一些不足。而I6是0年代提出的 Pv4的不足可以在Iv6中得到改进。 P 有许多优良的特性尤其在I地址量、安全性、服务质量、移动性等方面其优势更加明显。采用Iv的网络将比现有的网络更具扩展性更安

全,并更容易为用户提供高质量服务。

. IP简介

IP 是“Inte ne  roto l rsio 6”的缩写,它是ITF设计的用于替代现行版本P协议-IPv-的下一代IP协议。

目前的全球因特网所采用的协议族是TCP IP协议族。 P是TP/P协议族中网络层的协议是CP/I协议族的核心协议。

IPv6正处在不断发展和完善的过程中它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IP4。每个人将拥有更多I地址。

目前我们使用的第二代互联网IPv4技术,核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限,从理论上讲,编址600万个网络、  亿台主机。但采用A、 B、 C三类编址方式后可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣 以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4,约30亿个,而人口最多的亚洲只有不到亿个,中国截止2010年6月IPv4地址数量达到. 亿落后于4. 亿网民的需求。地址不足,严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。一方面是地址资源数量的限制,另一方面是随着电子技术及网络技术的发展计算机网络将进入人们的日常生活可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网。在这样的环境下, IP6应运而生。单从数字上来说, Pv6所拥有的地址容量是IP4的约8×10^28倍,达到  1  

算上全零的)个。这不但解决了网络地址资源数量的问题,同时也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍。但是与Pv一样 Pv6一样会造成大量的P地址浪费。准确的说,使用IP6的网络并没有2^12个能充分利用的地址。首先,要实现IP地址的自动配置,局域网所使用的子网的前缀必须等于6,但是很少有一个局域网能容纳2 64个网络终端;其次,由于P6的地址分配必须遵循聚类的原则,地址的浪费在所难免。

但是,如果说IP 实现的只是人机对话而IPv6则扩展到任意事物之间的对话,它不仅可以为人类服务还将服务于众多硬件设备,如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等,它将是无时不在无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。而且它所带来的经济效益将非常巨大。当然 IPv并非十全十美、一劳永逸,不可能解决所有问题。 IPv6只能在发展中不断完善,也不可能在一夜之间发生过渡需要时间和成本,但从长远看, IPv有利于互联网的持续和长久发展。 目前,国际互联网组织已

经决定成立两个专门工作组,制定相应的国际标准。

3.  PV的特点

3 1 PV6地址长度为1  比特,地址空间增大了2的96次方倍;

  2灵活的I报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。 IV6中选项部分的出现方式也有所变化,使路由器可以简单路过选项而不做任何处理,加快了报文处理速度;

.3IPV6简化了报文头部格式,字段只有个,加快报文转发,提高了吞吐量;

3.4提高安全性。身份认证和隐私权是IPV的关键特性;

3. 支持更多的服务类型

3 6允许协议继续演变,增加新的功能,使之适应未来技术的发展.

4 IPV6的优势

与IPV4相比, IV6具有以下几个优势

一 Pv6具有更大的地址空间。 IP 中规定IP地址长度为32即有   1 (符号表示升幂,下同)个地址;而IP 中IP地址的长度为128,即有2^1 8-1个地址。

二, P6使用更小的路由表。 P6的地址分配一开始就遵循聚类Agrg   on)的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录(nr)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。

三 IPv6增加了增强的组播(Mltic  s  )支持以及对流的支持Flo ontrol) 这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量QoS,ual y f erice)控制提供了良好的网络平台。

四,  v加入了对自动配置(uto on  gurt  on的支持。这是对DP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。

五,  v6具有更高的安全性。在使用IP6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对I报文进行校验极大的增强了网络的安全性

Pv6的长分布式结构图

5 IPV6操作方法

  1 Pv的操作介绍

IP6包由IPv包头( 字节固定长度) 、扩展包头和上层协议数据单元三部分组成。  v包扩展包头中的分段包头下文详述)中指名了IP 包的分段情况。其中不可分段部分包括:IP6包头、 Hop-y-o选项包头、 目的地选项包头

适用于中转路由器)和路由包头;可分段部分包括认证包头、 ES协议包头、 目的地选项包头(适用于最终目的地)和上层协议数据单元。但是需要注意的是,在IPv6中只有源节点才能对负载进行分段,并且Iv6超大包不能使用该项服务。.2. IP6数据包:包头

 v包头长度固定为4字节,去掉了P 中一切可选项只包括个必要的字段 因此尽管IP 地址长度为P4的四倍 I6包头长度仅为IPv4包头长度的两倍。

其中的各个字段分别为

Ver i (版本号)  位  协议版本号,值= 6。

Tr  ic Cl   s 通信类别 8位指示IPv6数据流通信类别或优先级。功能类似于Pv4的服务类型(OS)字段。

Flo bel (流标记 :20位 Iv6新增字段标记需要Iv6路由器特殊处理的数据流。该字段用于某些对连接的服务质量有特殊要求的通信诸如音频或视频等实时数据传输。在 6中 同一信源和信宿之间可以有多种不同的数据流,彼此之间以非“  ”流标记区分。如果不要求路由器做特殊处理,则该字段值置为“  ”。

Paylod Leng (负载长度)  16位负载长度。负载长度包括扩展头和上层DU, 1 位最多可表示65 5字节负载长度。超过这一字节数的负载,该字段值置为“  ”使用扩展头逐个跳段 -b-Hop)选项中的巨量负载Jumb Pay  )选项。

Nx Hae  下一包头) : 位,识别紧跟Iv6头后的包头类型,如扩展头(有的话)或某个传输层协议头诸如TP UP或着CPv6) 。

H  imi  跳段数限制 : 位,类似于Pv的T(生命期)字段,用包在路由器之间的转发次数来限定包的生命期。包每经过一次转发,该字段减 ,减到0时就把这个包丢弃。

Soure Address(源地址 : 128位,发送方主机地址。

De  tiation A ress 目的地址 : 12位,在大多数情况下 目的地址即信宿地址。但如果存在路由扩展头的话,目的地址可能是发送方路由表中下一个路由器接口。

  3. I 数据包扩展包头

P6包头设计中对原 4包头所做的一项重要改进就是将所有可选字段移出I 包头置于扩展头中。由于除Ho-b-Ho选项扩展头外,其他扩展头不受中转路由器检查或处理,这样就能提高路由器处理包含选项的I6分组的性能。

通常,一个典型的IP 包,没有扩展头。仅当需要路由器或目的节点做某些特殊处理时才由发送方添加一个或多个扩展头。与Pv4不同 IPv扩展头长度任意不受4字节限制,以便于日后扩充新增选项,这一特征加上选项的处理方式使得IPv选项能得以真正的利用。 但是为了提高处理选项头和传输层协议的性能,扩展头