IPv6 －打造下一代IP网络

造下一代 汇报提纲 3 需要升级 以 但 96年已将 80%的 50%的 10%的 专家估计到 2010年 移动和宽带技术的发展要求更多的 混合地址等技术只能暂时缓解无法根本解决地址问题 电话号码要升位啦！ 4 为什么要升级到 0世纪 90年代提出下一代互联网协议 目前 最本质的改进 几乎无限的地址空间 （地址长度由 32位增加到 128位） 其他（锦上添花）： 简单是美 简化固定的基本报头，提高处理效率 扩展为先 引入灵活的扩展报头，协议易扩展 即插即用 地址配置简化，自动配置 贴身安全 网络层的 到端安全 虑 新增流标记域 移动便捷 1992 1994 1995 1996 1999 2001 2002 下一代 荐版本 完成 成立全球 - 6部分 6 市场的驱动： 地址短缺 不断增长的互联网设备和新应用 永远在线的互联网接入 业务需求 构筑宽带和移动的无缝互联网 无线（ 3G.）、宽带接入、 . 用户时时在线，在线学校 . 政府的推动： 战略、安全性角度考虑 竞争的压力： 国外主要厂商都已推出支持 为运营商提供向 7 1992年 1994年 推荐版本 1995年 1996年 - 6 1998年 启动面向实用的 - 6 1999年 完成 1999年 成立了 始正式分配 2001年 2001年 多数主机操作系统支持 P， 2003年 中国启动国家下一代网络示范工程 - 各地区、国家发展 北美： 内运营商不积极 设备商出于技术领先及其他地区市场角度考虑，纷纷推出 欧洲： 移动通信技术领先，以诺基亚为首，积极推动 3将 亚太： 日本：日本政府、企业大力支持 借 多家日本企业和科研机构参与，包括开发免费源码， 日立，富士通， 中国：仍处于研究和试验阶段 863317项目子项目 998年 6月加入 6 立覆盖全国的 启动国家下一代网络示范工程 - 9 汇报提纲 10 版本号 服务类型 头长度 总长度 标识 标志 片偏移 生存时间 协议号 头校验和 源地址 目的地址 选项 填充 版本号 源地址 目的地址 流标签 传输级别 负荷长度 11 ） 源路由选项 （逐跳扩展头） 逐跳扩展头 1 （ （ 选项 0 逐跳扩展头 1 7 3 路由扩展头 58 9 12 ） 逐跳扩展头（ 目的地扩展头 路由扩展头 分片扩展头 目的地扩展头 上层协议扩展头 除了目的地扩展头，其它头只能出现一次 分片扩展头 路由扩展头 目的地扩展头 13 链路层最小支持 1280字节的 分片只在报文源端执行 中间节点转发时发现报文超过 丢弃报文 使用 推荐在源端使用 好的利用网络资源 分片扩展头 标识 否最后一片 14 址（一） = 网络号 + 主机号 根据开始比特分为 = 前缀 + 接口标识 单播地址（ 组播地址（ 泛播地址（ 地址分配 未指定地址 环回地址 组播地址 链路本地单播地址 站点本地单播地址 前缀 0000000(128 位 ) 0000001 (128 位 ) 1111 1111 1111 1110 10 1111 1110 11 比例 1/256 1/1024 1/1024 单播地址 所有其它地址 15 址（二） 据地址范围）： 1）可聚集全局单播地址 例 2001:101:1:726:4 （前缀 2001:101:1:/64） 2）链路本地地址 例 726:4）网点本地地址 例 726:4聚集全局单播地址层次结构 全局单播地址 子网 口 ID 128 - m - n 位 X. X 播地址空间更大，区分组播地址范围 11111111 围 组播组 组播地址结构 4 4 112 所有节点的组播地址： :0:0:0:0:0:1 所有路由器的组播地址： :0:0:0:0:0:2 请求节点的组播地址： :0:0:0:1:6 址（三） 组播地址实现 泛播地址（ 泛播地址可用于标识特定 如 链路本地范围（ 网点本地范围（ 类似于 全局范围 （ 17 居发现（一） 由 立于具体链路层，自动配置 动态维护链路内其他邻居节点的状态信息 增强更多新的功能 必加强主机侧功能 进一步区分主机和路由器角色不同 18 居发现（二） 功能： 发现缺省网关 发现前缀和与地址配置相关的配置参数（用于自动配置） 建立链路层地址与 址解析） 检测邻居不可到达 重复地址检测 重定向 基于 5种类型的 路由器请求、路由器宣告、邻居请求、邻居宣告 和 重定向消息 发现缺省网关 发现前缀信息 邻居请求宣告报文 路由器请求宣告报文 地址解析 邻居不可达 反向邻居发现 类似 据链路地址发现 最初为帧中继网络设计 19 根据本地接口 发出邻居请求，进行重复地址检测 如不重复，链路本地地址生效，节点具备 主机发送路由器请求消息（或接收到路由器定期发送的宣告消息） 根据路由器回应的宣告消息，获得本链路前缀信息 前缀 + 接口 主机的全局地址或网点地址 动配置（一） 有状态 状态 无需 路由器请求宣告报文 地址重复检测 前缀 +接口 获得 20 动配置（二） 自动生成地址进行地址冲突检测 自动配置的地址有生命期 主机适应地址重配置（ 路由器自动生成链路本地地址 路由器的自动配置和重配置（ 路由器重配置消息 路由器前缀重配置 前缀 3001: 替换为 3002: 21 动态路由协议通过扩展支持 配置 2116:/16 2002:301:1:2 2118:/16 网络层升级对链路层的影响 链路层增加帧协议号以标识承载 其他 R， . 22 全 采用 将 现端到端的安全 认证报头（ 确保源地址真实性以及传输的完整性 加密安全载荷（ 加密 保只有目的地节点才能看懂 其他扩展头 加密的 认证数据 明文 密文 23 传输级别域（ 流标签域（ 增强 源 0比特 流标签唯一的标识流 源节点可通过逐跳扩展头或控制协议 流标签 源端口 目的端口 映射流 1 映射流 2 24 移动 比移动 无需外地代理 避免迂回路由 充分利用邻居发现功能和 家乡网络 地网络 家乡代理 移动节点 移动节点 家乡网关 通信伙伴 家乡地址 家乡地址 转交地址 移动 外地网关 25 提供更丰富的组播地址空间 类似 用于 部分应用层协议可以直接基于 部分协议含 路层 26 窄带业务与宽带业务模式不同 ( 对称 ? 实时 ? ) 客户服务器模式 到端模式 构筑移动互联网 27 汇报提纲 28 议转换 9 基本过渡机制： 双栈 隧道 解决两类过渡问题： 多个 16种主要过渡技术各有优劣、应用环境不同 网络的演进过程中将是多种过渡技术的综合 通 通 双栈 动隧道 手工隧道 30 基本过渡技术 双栈技术： 同时支持 应用程序根据 配置示例： :3/127 ip 路层 31 基本过渡技术 隧道技术： 由 在 优点：将 充分利用现有组网 骨干网内部设备无须升级 符合从边缘过渡的策略 缺点：额外的隧道配置，降低效率，只能实现 32 一 ) 手工隧道： 适用经常性的，比较固定的连接和大量的数据传送，如连接到 6点：只需边界设备升级为双栈 缺点：需要手工配置隧道 配置示例： ip :3/127 隧道 双栈 双栈 数据 数据 数据 ： 的： 3 二 ) 自动隧道： 目的地址为 含的 0:0:0:0:0:0:用于不经常性的 优点： 不需要为每条隧道预先配置，而是由待发送报文的目的地址确定 缺点：目的地址要求是 配置示例： 隧道 双栈 数据 数据 数据 :： 的： :4 三 ) 隧道代理（ 虚拟的 简化隧道配置 适于 务于那些较小的孤立的 道代理 栈客户 双栈客户主机 35 四 ) 6 使用 6允许孤立的 用隧道与其他 可通过 6 6 6 优点：隧道配置自动，只需升级 6需申请 缺点：整个 ip 002:203:1:/64 002:/16 D 端口 13 32 16 646隧道 6 数据 数据 数据 源： 的： 62002:0901:0203:/48 002:203:/48 纯 63(五 ) 道： 通过 岛，使用 多个 利用 可以充分利用已有 7 六 ) 其他隧道技术： 6使用 而可实现邻居发现。要求主机间的 来互连 连接 使得 38 一 ) 双栈技术： 双栈节点可以与同时 只适用双栈节点本身 每个双栈节点都要求至少一个 优点：互通性好，实现简单，允许应用逐渐从 点：对每个 本较大，没有解决 P/ 无状态的协议转换技术 将 通过 : 39 二 ) 通过中间的 现纯 6位地址前缀信息，用于标识 只需设置 继承了 10/64 2010:/96 ！ 指定转换用的 96位前缀 ip ！ 指定转换用 96 3001:1 映射地址： 3001:1 数据 数据 3001:1 40 三 ) 适用 使能 使用 4分配临时 无需协议转换和地址转换 使用本地 双栈主机 （ 数据 求分配临时 41 四 ) 无需修改 需分配地址池映射，但需要修改客户端，网关负担重 传输层中继（ 为客户端的传输层作代理中继 无需修改客户端，没有报文头转换机制中的分片， in 允许使用已有的 承大量的 在 6转换 in 与 是作用在 42 汇报提纲 43 ） 小型办公或家用网络部署 : 将 根据 选择手工隧道， 如 采用 6当重要应用全部使用 栈网络切换为纯 过 6栈主机 44 ） 组织及企业型的网络部署 : ( 政府，组织，院校，企业等）