IPv6技术综述

设置的链路本地单点传送地址是唯一的。否则 ， 主机 将使用一个随机产生的接 口Ｉ Ｄ组成一个新的链路本 地单点传送地址。 然后 ， 以该地址为源地址， 主机向本 地链路中所有路由器多点传送一个被称为路由器请 求（ｏｔ Ｓｌｉｔｎ的配置信息。路由器以一个包 Ｒｕ ｒ ｉｔｉ ） ｅ ｏｃａｏ 含一个可聚集全球单点传送地址前缀和其它相关配 置信息的路由器公告响应该请求。 主机用它从路由器 得到的全球地址前缀加上 自己的接 口Ｉ ，自动配置 Ｄ 全球地址 ，然后就可以与 Ｉ ｅ ｅ 中的其它主机通信 ｎｒ ｔ ｔｎ 了。使用无状态 自动配置 ， 无需手动干预就能够改变 网络中所有主机的 Ｉ 地址。 Ｐ 例如， 当企业更换了联人
连接 、 防止服务中断以及提高网络性能方面。
在Ｉ ４ Ｐ 中，动态主机配置协议 （ｙａ ｉ Ｈｓ ｖ Ｄｎｍｃ ｔ ｏ Ｃｎｇｒｉ Ｐ ｔｏ Ｄ Ｃ ）实现了主机Ｉ地址及 ｏｆｕ ｔｎ ｏ ｌ Ｈ Ｐ ｉ ａｏ ｒ ｃ ， ｏ Ｐ
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Ｉｖ Ｐ６数据包的格式包含一个 ８位的业务流类别 （ｌ ｓ和一个新 的 ２ Ｃａ ） ｓ ０位的流标签（ｌ Ｌｂｌ。最 Ｆｏ ａｅ） ｗ 早在 Ｒ Ｃ ３中定义了 ４位的优先级字段 ，可以区 Ｆ １８ ８ 分１ ６个不同的优先级。 后来在 Ｒ Ｃ ４ ０ Ｆ ２６ 里改为 ８ 位 的类别字段。其数值及如何使用还没有定义， 目的 其
的参数包括： 源地址、 的地址、ｏ 、 目 ＱＳ身份认证及安全
性。Ｐ６中流的概念的引人仍然是在无连接协议的基 Ｉｖ 础上的 ， 一个流可以包含几个 Ｔ Ｐ连接 ， Ｃ 一个流的 目 的地址可以是单个节点也可以是一组节点。Ｐ６的中 Ｉｖ 间节点接收到一个信息包时 ，通过验证他的流标签 ，
就可以判断它属于哪个流， 然后就可以知道信息包的 ＱＳ ｏ 需求， 进行快速的转发。 基于 Ｉ ４ ｎ ｒ ｔ 的 Ｉｅ ｅ在设计之初， Ｐ ｖ ｔｎ 只有一种简单 的服务质量， 即采用“ 尽最大努力”Ｂｓ ｅｏ ） ， （ｅ ｆｒ 传输 ｔ ｔ ｆ 从原理上讲服务质量 Ｑ Ｓ ｏ 是无保证的。文本传输、 静 态图像等传输对 ＱＳ ｏ 并无要求。随着 Ｉ 网上多媒体 Ｐ 业务增加 ， Ｉ 如 Ｐ电话 、Ｏ 、 Ｖ Ｄ 电视会议等实时应用 ， 对 传输延时和延时抖动均有严格的要求。
来标示该节点。
８ 段。 个字段的 值为１ ８， 个字 每 最大 ６ ４但在书 ３ 写时用
四位的十六进制数字表示，并且字段与字段之间用 “” ：隔开， 而不是原来的“ 。而且字段中前面为零的 ． ” 数值可以省略， 如果整个字段为零， 那么也可以省略。 １８位地址所形成的地址空间在可预见的很长时期 ２ 内， 它能够为所有可以想象出的网络设备提供一个全 球唯一的地址。１８ ２ 位地址空间包含的准确地址数是
Ｉｅ ｅ的Ｉ 时， ｎ ｒ ｔ Ｓ 将从新 Ｉ 处得到一个新的可聚集 ｔ ｎ Ｐ Ｓ Ｐ
全球地址前缀。Ｉ 把这个地址前缀从它的路由器上 Ｓ Ｐ 传送到企业路由器上。 由于企业路由器将周期性地向 本地链路中的所有主机多点传送路由器公告， 因此企 业网络中所有主机都将通过路由器公告收到新的地 址前缀， 此后， 它们就会 自动产生新的 Ｉ Ｐ地址并覆盖
３ Ｐ ６的地址配置 Ｉｖ
Ｉ６ Ｐ 的一个基本特性是它支持无状态和有状态 ｖ 两种地址 自动配置的方式。 无状态地址 自动配置方式 是获得地址的关键。Ｉ ６ Ｐ 把自 ｖ 动将 Ｉ 地址分配给用 Ｐ 户的功能作为标准功能。 只要机器一连接上网络便可 自动设定地址。 它有两个优点。 一是最终用户用不着 花精力进行地址设定， 二是可以大大减轻网络管理者 的负担。Ｐ６ Ｉｖ 有两种 自动设定功能。 一种是和 Ｉｖ Ｐ４自
图 Ｉ Ｉ 的地址图 Ｍ
２ Ｐ ６的地址分类 Ｉ ｖ
Ｉ６ Ｐ 定义了三种不同的地址类型。 ｖ 分别为单点传 送地址 （ｎ ａ Ａ ｄ ｓ ，多点传送地址（ ｕｉ ｓ Ｕ ｉ ｓ ｄｒ ｓ ｃ ｔ ｅ ） Ｍｌａ ｔ ｔ ｃ Ａ ｄ ｓ 和任意点传送地址（ｎｃ ｔ ｒ ｓ。所有 ｄｒ ｓ ｅ） Ａｙ ｓＡｄ ｓ ａ ｄ ｅ） 类型的 Ｉｖ 地址都是属于接口（ ｔｆ ｅ ， Ｐ６ Ｉ ｅａ ）而不是节 ｎ ｒｃ 点（ｏｅ。一个 Ｉ ６ ｎｄ） Ｐ 单点传送地址被赋给某一个接 ｖ 口， 而一个接口又只能属于某一个特定的节点， 因此 一个节点的任意一个接口的单点传送地址都可以用
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述
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其相关配置的 自动设置。 一个 Ｄ Ｃ Ｈ Ｐ服务器拥有一个 Ｉ Ｐ地址池 ，主机从 Ｄ Ｃ Ｈ Ｐ服务器租借 Ｉ Ｐ地址并获得
址 、基于地理位置的单点传送地址 、Ｓ Ｐ地址 、 Ｘ ＮＡ Ｉ Ｐ
地址 、 节点本地地址 、 链路本地地址和兼容 Ｉｖ Ｐ４的主
源地址目的地址67身份认证及安全中流的概念的引入仍然是在无连接协议的基础上的一个流可以包含几个间节点接收到一个信息包时通过验证他的流标签就可以判断它属于哪个流然后就可以知道信息包的67需求进行快速的转发
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述
述一
邓永红
摘要： 本文从 Ｉ Ｍ
湖南邵阳电视台
与
的地址格式、 地址分类、 地址配２、 服务质，、 移动连接、 报头简化、 安全特性、 域名解析 ， Ｉ Ｍ 之间的通信 ， ｖ Ｉ ６的发展概况等方面 ， Ｐ 详细地介绍了 Ｉ 技术。 Ｍ
机地址等 。
多点传送地址是一个地址标识符对应多个接 口 的情况（ 通常属于不同节点）Ｉｖ ．Ｐ６多点传送地址用于 表示一组节点。 一个节点可能会属于几个多点传送地 址。这个功能被多媒体应用程序所广泛使用， 它们需 要一个节点到多个节点的传输。
有关的配置信息（ 如缺省网关 、Ｎ 服务器等）由此 ＤＳ ， 达到 自动设置主机 Ｉ Ｐ地址的 目的。Ｉｖ 继承了 Ｉｖ Ｐ６ Ｐ４ 的这种 自动配置服务 ，并将其称为全状态 自动配置
号 ）和 ６ ４位 Ｉｔ ｆ ｅ （ ｎ ｒ ｃ Ｉ 主机接 口 Ｉ ｅａ Ｄ Ｄ号） Ｌ 。Ｔ Ａ，
由 ＩＴ （ｈ Ｉｅ ｅ Ｅｇ ｅ ｉ Ｔｓ Ｆｒ ） Ｅ Ｆ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅｎ ａ ｏ ｅ设计 Ｔ ｎ ｎ ｎ ｎ ｒｇ ｋ ｃ ｔ
的用来替代现行的 Ｉｖ Ｐ４协议的一种新的 Ｉ Ｐ协议。未 来互联网的发展离不开 Ｉｖ Ｐ６的支持和应用 ，甚至被 认为是后起发展网络的国家追赶“ 发达” 国家的一个
动设定功能一样的名为“ 全状态 自动设定” 功能。 另一 种是“ 无状态 自动设定” 功能。
４ Ｐ ６的服务质且 Ｉ ｖ
服务质。这主 Ｉ Ｍ 要由于 Ｉ 报头中新增加了字段“ Ｍ 业务级别” 流 和“ 标记” 。有了它们， 在传输过程中， 中间的各节点就可 以识别和分开处理任何 Ｉ 地址流。尽管对这个流标 Ｐ 记的准确应用还没有制定出有关标准， 但将来它会用 于基于服务级别的新计费系统。在其它方面， 也 Ｉ Ｍ 有助于改进服务质量。 这主要表现在支持“ 时时在线”
是允许发送业务流的源节点和转发业务流的路由器 在数据包上加上标记 ， 并进行除默认处理之外的不同 处理。一般来说 ， 在所选择的链路上 ， 可以根据开销 、 带宽 、 延时或其他特性对数据包进行特殊的处理。 一个流是以某种方式相关的一系列信息包， 层 Ｉ Ｐ 必须以相关的方式对待它们。 决定信息包属于同一流
综
述
动性问题的新特性 ， 这些特性都是 Ｉｖ Ｐ４所不具备的， 因此 Ｉｖ 能够更好地解决移动性问题 ，除了地址 自 Ｐ６
动配置、 邻居发现、 安全机制以外， ｖ 还包括下面解 Ｉ６ ｐ
决移动问题的措施。 （） ： １黑洞检测 移动 Ｉｖ Ｐ６中的移动检测机制提供 了移动节点和它的当前路由器之间的双向可到达的 确认机制， 即移动节点可以随时知道当前路由器是否 继续可达 ，同时路 由器也可以知道节点是否继续可
！的 Ｉ 日 Ｐ地址 。
ｇ ｕ ａｄ ｓ 、 ｒ ｐ ｒｓ 任播地址（ ｙ ｓａｄ ｓ 、 ｏ ｄｅ） ａ ｃ ｔ ｒｓ 移动地址 ｎａ ｄｅ） （ｏｉｙ、 Ｍ ｂｉ） ｌ 家乡地址（ ｍ ａｄ ｓ 、 ｔ ｈ ｅ ｒ ｓ 转交地址（ ｒ ｏ ｄｅ） ｃｅ ａ－
ｏ ａｄｅｓ 。 ｆ ｒｓ） ｄ
Ｎ Ａ ＳＡ三者构成了自顶向下排列的三个网络层 Ｌ， Ｌ 次， 并且依次向上一级申请 Ｉ Ｄ号。 分层结构的最底层
是网络主机 。
良好机遇。正因为如此， 前各方面都在加紧对 Ｉ ６ 目 Ｐ ｖ
的研究和应用开发。Ｐ６的发展得到了政府和厂商两 Ｉｖ 方面的大力支持。
１ ｖ Ｉ Ｐ ６的地址格式
与 Ｉｖ ３ 地址相比， ｖ Ｐ４的 ２ Ｉ ６的地址要长的多。 Ｐ Ｉｖ 共有 １８ Ｐ６ ２ 位地址 ，是 Ｉｖ Ｐ４的整整四倍。与 Ｉｖ Ｐ４ 一样 ， 一个字段由 １ 位二进制数组成 ， ６ 因此， ｖ 有 Ｉ６ Ｐ
（ｔｅ ｌ ｏ ｎｇｒｉ ） Ｓ ｔｕ Ａ ｔ ｏｆｕ ｔｎ ａ ｆ ｕ ｃ ｉ ａｏ 。
在无状态自 动配置 （ａｌｓ ｏ ｎｇ ａ ｎ Ｓｔｅ Ａｔｏｉｒｉ ） ｔｅｓ ｕｃ ｆｕ ｔ ｏ
过程中，主机首先通过将它的网卡 Ｍ Ｃ地址附加在 Ａ 链接本地地址前缀 １１１１１ 之后 ，产生一个链路 １１１００ 本地单点传送地址。 接着主机向该地址发出一个被称
为邻居发现（ｅ ｈｏ ｄ ｃ ｅ ） ｎｉ ｂｒ ｏ ｒ 的请求， ｇ ｉ ｖｙ ｓ 以验证地址
的唯一性。如果请求没有得到响应 ， 则表明主机 自我
为任意点传送地址 ， 并且被明确指明。当用户发送一 个数据包到这个任意点传送地址时， 离用户最近的一 个服务器将响应用户。 这对于一个经常移动和变更的 网络用户大有益处。
从接口主机来讲（ 主要从功用来分）Ｉ ６ ， ｖ 又可以 Ｐ 把主机接口 类型进行地址配置： 全球地址（ｌ ａｙ， Ｇｏ ｌ） ｂｌ 全球单播地址 （ｎ ａ ）区域地址 （ －ｉ ）链路本 ｕｉ ｓ 、 ｃ ｔ ｏ ｓｅ 、 ｎ ｔ 地地址（ｎ ｌ ａ ａｄｅ ）地区本地地址（ｔ ｌ ａ ｌｋ ｌ ｒ ｓ、 ｉ ｏ ｃ ｄ ｓ ｓｅ ｌ ｉ ｏ ｃ ａｄ ｓ）广播地址（ｒ ｄａ ）多播群地址（ ｕｉ ｓ ｄｒ ｓ、 ｅ Ｂｏ ｃｓ 、 ａ ｔ ｍｌ ａ ｔ ｔ ｃ
３０ ２ ２ ３６ ９０ ９ ８４ ３４ ３３４ ６ ７４ １７ ８ ４ ，８ ，６ ，２ ，３ ，６ ，６ ，７ ，０ ，３ ，６ ，
２ １４ ６ １ ，５ ０
Ｉ 的地址图如图 １ Ｍ 所示。＂Ｐ 是地址前缀（ Ｆ” 也
Ｉｖ Ｐ６中的单点传送地址是连续的， 以位为单位的 可掩码地址与带有 ＣＤ ＩＲ的 Ｉｖ 地址很类似 ， Ｐ４ 一个标 识符仅标识一个接口的情况。在 Ｉ ６中有多种单点 Ｐ ｖ 传送地址形式 ，包括基于全局提供者的单点传送地
经得到了各方的公认 ， ｖ Ｉ ６是 “ ｔｎｔ ｔｏ Ｐ Ｉｅ ｅ Ｐ ｏ ｌ ｎｒ ｒ ｃ ｏ
ｖｒｏ ６ 的缩写 ， ｅｉ ” ｓ ｎ 也被称作下一代互联网协议 ， 它是
（ 保留位， 以备将来 Ｔ Ａ或 Ｎ Ａ扩充之用。 ， 位的 Ｌ Ｌ ）４ ２ Ｎ Ａ （ Ｌ Ｉ 次级聚集体 Ｉ Ｄ Ｄ号）１ 位 Ｓ Ａ （ ， ６ Ｌ Ｉ 节点 Ｉ Ｄ Ｄ
任意点传送地址也是一个标识符对应多个接口 的情况。 如果一个报文要求被传送到一个任意点传送 地址， 则它将被传送到由该地址标识的一组接口中的
最近一个（ 根据路 由选择协议距离度量方式决定） 任 。 意点传送地址是从单点传送地址空间中划分出来的， 因此它可以使用表示单点传送地址的任何形式。 从语 法上来看 ， 它与单点传送地址间是没有差别的。当一 个单点传送地址被指向多于一个接 口时， 该地址就成
Ｐ ４之间的通信 ， ｖ ｖ Ｉ ６与 Ｉ Ｐ Ｍ
计算机网络以飞快的速度在发展 ，由 Ｉ 地址危 Ｐ 机产生和发展起来的 Ｉｖ 作为下一代互联网协议已 Ｐ６
称为“ 格式前缀” ， ）用于区别其它地址类型。 随后分别 是 １ 位的 Ｔ Ａ （ ３ Ｌ Ｉ 顶级聚集体 Ｉ Ｄ Ｄ号）８ ， 位的 Ｒ ｓ ｅ