IPv6技术(课程总结)课件.ppt

1、IPv6技术-新一代网络技术课程总结机械工业出版社机械工业出版社ISBN 7-111-23468-5ISBN 7-111-23468-5第第1 1章章 IPv6IPv6概述概述 v本章学习内容及要求本章学习内容及要求 要求了解计算机网络体系结构和计算机网络要求了解计算机网络体系结构和计算机网络协议的基础知识，以及现有协议的基础知识，以及现有IPv4IPv4协议存在的问协议存在的问题。题。掌握掌握OSIOSI、TCP/IPTCP/IP网络体系结构分析方法网络体系结构分析方法。了解了解IPv6IPv6技术形成和发展的过程。技术形成和发展的过程。掌握掌握IPv6IPv6技术的基本知识和特征技术的基本

2、知识和特征熟悉熟悉IPv6IPv6技术标准的构成。技术标准的构成。了解了解IPv6IPv6技术目前在国内外部署情况。技术目前在国内外部署情况。1.2 IPv41.2 IPv4协议的局限性协议的局限性 v1.2.1 IPv41.2.1 IPv4协议的基本知识协议的基本知识 IPv4IPv4协议是在协议是在19741974年开始研制的年开始研制的，最初用于，最初用于ARPANETARPANET网络，目标是在网络硬件受到损坏后，网络，目标是在网络硬件受到损坏后，尽量减少对整个网络的影响，把网络中复杂的可尽量减少对整个网络的影响，把网络中复杂的可靠性问题留到网络边缘解决。靠性问题留到网络边缘解决。IP

3、v4IPv4协议实现了提供尽力交付的服务协议实现了提供尽力交付的服务，采用，采用IPIP地地址这一逻辑地址实现了网络的互连，以及网络中址这一逻辑地址实现了网络的互连，以及网络中计算机设备网络接口的连接标识，为不同网络和计算机设备网络接口的连接标识，为不同网络和网络中计算机设备的互连起到重要作用。网络中计算机设备的互连起到重要作用。1.2.2 IPv41.2.2 IPv4协议存在的问题协议存在的问题 vIPv4IPv4协议存在的主要问题有协议存在的主要问题有：地址空间匮乏；地址空间匮乏；存在网络安全隐患；存在网络安全隐患；不提供服务质量保证；不提供服务质量保证；IPIP地址配置复杂；地址配置复杂

4、；缺少移动性支持等等。缺少移动性支持等等。vIPv4IPv4必须升级的原因以及可以同时改进之处必须升级的原因以及可以同时改进之处1.3 IPv61.3 IPv6协议基本知识协议基本知识 v1.3.1 IPv61.3.1 IPv6协议的目标协议的目标 IPv6IPv6是是“Internet Protocol Version 6”Internet Protocol Version 6”的缩的缩写，写，是下一代是下一代InternetInternet协议协议IPng(IPIPng(IP-the next-the next generation)generation)的实现，它是由的实现，它是由IET

5、FIETF设计的用来替设计的用来替代现行的代现行的IPv4IPv4协议的一种新的协议的一种新的IPIP协议。协议。IPv4IPv4和和IPv6IPv6是工作在网络层的协议，是是工作在网络层的协议，是TCP/IPTCP/IP协协议的组成部分。议的组成部分。IETFIETF在在InternetInternet技术文档技术文档RFC1550RFC1550里进行了征求里进行了征求新的新的IPIP协议的呼吁，公布了新协议需要实现的主协议的呼吁，公布了新协议需要实现的主要目标。要目标。新协议需要实现的主要目标新协议需要实现的主要目标 v 支持几乎无限大的地址空间；支持几乎无限大的地址空间；v 减小路由表的

6、大小；减小路由表的大小；v 简化协议，使路由器能更快地处理数据包；简化协议，使路由器能更快地处理数据包；v 提供更好的安全性，实现提供更好的安全性，实现IPIP级的安全；级的安全；v 支持多种服务类型，尤其是实时业务；支持多种服务类型，尤其是实时业务；v 支持多点传送，即支持组播；支持多点传送，即支持组播；v 允许主机不更改地址实现异地漫游；允许主机不更改地址实现异地漫游；v 允许新旧协议共存一段时间；允许新旧协议共存一段时间；v 支持未来协议的演变以适应底层网络环境或上层应用环境的变化；支持未来协议的演变以适应底层网络环境或上层应用环境的变化；v 支持自动地址配置；支持自动地址配置；v 协议

7、必须能扩展，满足将来协议必须能扩展，满足将来InternetInternet的服务需求；的服务需求；v 扩展必须是不需要网络软件升级就可实现的；扩展必须是不需要网络软件升级就可实现的；v 协议必须支持可移动主机和网络。协议必须支持可移动主机和网络。1.3.2 IPv61.3.2 IPv6协议研究的历程 vInternetInternet工程任务组工程任务组IETFIETF于于19911991年开始研究年开始研究IPngIPng协议协议，19911991年年1212月发布月发布RFC1287RFC1287文档，题目是文档，题目是“未来的未来的InternetInternet体系结体系结构构”v1

8、9931993年成立年成立IPngIPng Area Area工作组，工作组，19941994年年1212月月IPngIPng Area Area给出对给出对下一代下一代InternetInternet协议技术标准进行评议的协议技术标准进行评议的RFC1726RFC1726文档，提文档，提出评议标准。出评议标准。v19951995年年1 1月月IPngIPng Area Area给出给出RFC1752RFC1752文档，文档，按照按照RFC1726RFC1726的技术的技术评议标准评议标准推荐了三个主要的下一代推荐了三个主要的下一代InternetInternet协议建议协议建议Interne

9、tInternet通用体系结构通用体系结构CATNIP CATNIP 简单增强简单增强IPIP协议协议SIPP SIPP CLNPCLNP编址网络上的编址网络上的TCP/UDP TCP/UDP 协议协议TUBA TUBA 1.3.3 IPv61.3.3 IPv6协议的制订协议的制订 v19941994年年7 7月月IETFIETF决定以决定以SIPPSIPP作为作为IPngIPng的基础，对的基础，对SIPPSIPP进行了进行了改进。改进。v包括把地址位数由包括把地址位数由6464位增加到位增加到128128位的固定长度、路由报头位的固定长度、路由报头增强技术、增强技术、IPv4IPv4的的C

10、IDRCIDR技术，以及技术，以及TUBATUBA的自动配置和过渡技的自动配置和过渡技术等。术等。v所给出的新的所给出的新的IPIP协议称为协议称为IPv6 IPv6 v19951995年年1212月在月在RFC1883RFC1883中公布了中公布了IPv6IPv6协议规范的建议标准协议规范的建议标准(proposal standard)(proposal standard)。v19961996年年7 7月和月和19971997年年1111月先后发布了版本月先后发布了版本2 2和版本和版本2.12.1的草案的草案标准标准(draft standard)(draft standard)。v199

11、81998年年1212月发布了月发布了IPv6IPv6协议标准协议标准RFC2460RFC2460。19991999年完成了年完成了IETFIETF要求的协议审定和测试。要求的协议审定和测试。需要说明的问题需要说明的问题vIPv6IPv6和和IPngIPng在概念上是有区别的，在概念上是有区别的，IPngIPng是在是在IPv4IPv4的的地址空间出现危机时提出的，地址即将耗尽和路由地址空间出现危机时提出的，地址即将耗尽和路由表的过度膨胀是促使表的过度膨胀是促使IPngIPng问题产生的直接原因。问题产生的直接原因。vIPngIPng更像是为更像是为“修订修订IP”IP”而提出的一个概念性的名

12、而提出的一个概念性的名字，字，没有一个具体的协议叫做没有一个具体的协议叫做IPngIPng，它是所有有关它是所有有关的下一代的下一代InternetInternet协议的总称，而协议的总称，而IPv6IPv6是是IPngIPng协议协议中一个具体的协议。中一个具体的协议。v目前，目前，IPv6IPv6仍然是一个十分活跃的研究领域，不断仍然是一个十分活跃的研究领域，不断推出与推出与IPv6IPv6有关的有关的RFCRFC文档。文档。1.3.5 IPv41.3.5 IPv4与与IPv6IPv6的比较的比较 vIPv4IPv4协议与协议与IPv6IPv6协议是网络层协议的两个版本，是协议是网络层协议

13、的两个版本，是互不兼容的互不兼容的。v但是两者在功能实现和应用描述上并没有本质上的但是两者在功能实现和应用描述上并没有本质上的区别，区别，可以从数据、控制和管理三个平面理解和分可以从数据、控制和管理三个平面理解和分析。析。在数据平面，以尽力交付方式来存储转发数据分组；在数据平面，以尽力交付方式来存储转发数据分组；在控制平面，以静态或动态的方式获得路由信息，决定在控制平面，以静态或动态的方式获得路由信息，决定对数据分组的转发路径；对数据分组的转发路径；在管理平面，提供必要的设备和信息，为网络管理、维在管理平面，提供必要的设备和信息，为网络管理、维护提供支持。护提供支持。1.4 IPv61.4 I

14、Pv6技术标准研究技术标准研究 v1.4.1 1.4.1 与与IPv6IPv6技术有关的国际标准组织技术有关的国际标准组织 与与IPv6IPv6技技术术有有关关的的标标准准组组织织有有IETFIETF、ICANNICANN、IPv6IPv6论坛、论坛、WIDEWIDE、3GPP3GPP和和ITU-TITU-T等。等。在在制制定定IPv6IPv6标标准准的的国国际际组组织织中中，IPv6IPv6协协议议主主要要由由IETFIETF制制定定，ITUITU则则是是考考虑虑IPv6IPv6协协议议在在电电信信网网络络中中的的应应用用，3GPP3GPP组组织织主主要要负负责责IPv6IPv6在在3G3G

15、核核心心网网以以及及3G3G终端中的应用。终端中的应用。IPv6IPv6协议的研究进程主要在协议的研究进程主要在IETFIETF组织内完成。组织内完成。1.4.3 IPv61.4.3 IPv6技术标准技术标准 v1.1.IPv6IPv6技术标准技术标准RFCRFC文档文档 v2.2.IPv4/IPv6IPv4/IPv6互通转换技术标准互通转换技术标准 1.5 IPv61.5 IPv6技术的推广和部署技术的推广和部署 v1.5.1 IPv61.5.1 IPv6在国外的推广和部署在国外的推广和部署 目前美国和欧洲国家对目前美国和欧洲国家对IPv6IPv6的发展以研究和实验的发展以研究和实验为主，日

16、本和韩国等亚洲国家则在为主，日本和韩国等亚洲国家则在IPv6IPv6的商用及的商用及业务开展方面处于领先地位。业务开展方面处于领先地位。IPv6IPv6技术研究和应用推动最快的是日本技术研究和应用推动最快的是日本。日本采。日本采取了模型证实实验，由地方政府、企业用户、家取了模型证实实验，由地方政府、企业用户、家庭用户组成一个模型地区，进行从庭用户组成一个模型地区，进行从IPv4IPv4方式过渡方式过渡到到IPv6IPv6方式的试验，来制定合适的过渡模型。方式的试验，来制定合适的过渡模型。1.5.2 IPv61.5.2 IPv6在国内的推广和部署在国内的推广和部署 v我国相关研究机构、高校、厂商及运营商也已陆续我国相关研究机构、高校、厂商及运营商也已陆续开始跟踪与关注开始跟踪与关注IPv6IPv6技术发展，投入技术发展，投入IPv6IPv6技术研发，技术研发，并相继建成并相继建成IPv6IPv6试验床及实验网络，试验床及实验网络，。vCERNETCERNET国家网络中心于国家网络中心于19981998年年6 6月加入月加入6Bone6Bone，同年同年1111月成为其骨干网成员。月成为其