ipv6新特性.doc

IPV6新特性 IPv6是下一代的IP版本，在它提出的众多改进中，最重要的是它将地址空间扩展到128位，即原先长度的4倍。扩展IPv6的地址空间主要是为了解决在90年代初出现的IPv4地址空间被迅速耗尽的问题。根据当时的估计，整个32位的地址将在10年或更短的时间内被耗尽。虽然这种情况还未发生，但是IETF利用这个机会提出了一个新的IP版本来克服现有的、已察觉到的IPv4的缺点。IPv6在身份验证和必威体育官网网址方面的改进使得它更加适用于那些要求对敏感信息和资源特别对待的商业应用；对于包头的简化减少了路由器上所需的处理过程，从而提高了选路的效率；同时，改进对包头扩展和选项的支持意味着可以在几乎不影响普通数据包和特殊包选路的前提下适应更多的特殊需求；流标记办法为更加高效地处理数据包的流提供了一种机制，这种办法对于实时应用尤其有用；下面具体讨论这些新特性 IPv6的地址结构中除了把32位地址空间扩展到了128位外，还对IP主机可能获得的不同类型地址作了一些调整。IPv4中用于指定一个网络接口的单播地址和用于指定由一个或多个主机侦听的组播地址基本不变。在IPv6的庞大地址空间中，目前全球连网设备已分配掉的地址仅占其中极小一部分，有足够的余量可供未来的发展之用。同时由于有充足可用的地址空间，NAT之类的地址转换技术将不再需要。 IPv6中包括总长为40字节的8个字段（其中两个是源地址和目的地址）。它与IPv4包头的不同在于，IPv4中包含至少12个不同字段，且长度在没有选项时为20字节，但在包含选项时可达60字节。IPv6使用了固定格式的包头并减少了需要检查和处理的字段的数量，这将使得选路的效率更高。 IPv6包头的设计原则是力图将包头开销降到最低，具体做法是将一些非关键性字段和可选字段移出包头，置于IPv6包头之后的扩展包头中，因此尽管IPv6地址长度是IPv4的四倍，但包头仅为IPv4的两倍。IP的某些工作方式发生了变化。一方面，所有包头长度统一，因此不再需要包头长度字段。此外，通过修改包分段的规则可以在包头中去掉一些字段。IPv6中的分段只能由源节点进行：该包所经过的中间路由器不能再进行任何分段。最后，去掉IP头校验和不会影响可靠性，这主要是因为头校验和将由更高层协议（UDP和TCP）负责。 流 在IPv4中，对所有包大致同等对待，这意味着每个包都是由中间路由器按照自己的方式来处理的。路由器并不跟踪任意两台主机间发送的包，因此不能“记住”如何对将来的包进行处理。IPv6实现了流概念，其定义为：流指的是从一个特定源发向一个特定（单播或者是组播）目的地的包序列，源点希望中间路由器对这些包进行特殊处理。路由器需要对流进行跟踪并保持一定的信息，这些信息在流中的每个包中都是不变的。这种方法使路由器可以对流中的包进行高效处理。对流中的包的处理可以与其它包不同，但无论如何，对于它们的处理更快，因为路由器无需对每个包头重新处理。 身份验证和必威体育官网网址 IPv6全面支持IPSec，这要求提供基于标准的网络安全解决方案，以便满足和提高不同的IPv6实现之间的协同工作能力。IPv6 IP身份验证头（AH）和IP封装安全性净荷（ESP）。AH通过对包的安全可靠性的检查和计算来提供身份验证功能。发送方计算报文摘要并把结果插入到身份验证头中，接收方根据收到的报文摘要重新进行计算，并把计算结果与AH头中的数值进行比较。如果两个数值相等，接收方可以确认数据在传输过程中没有被改变；如果不相等，接收方可以推测出数据或者是在传输过程中遭到了破坏，或者是被某些人进行了故意的修改。ESP可以用来加密IP包的净荷，或者在加密整个IP包后以隧道方式在Internet上传输。其中的区别在于，如果只对包的净荷进行加密的话，包中的其他部分（包头）将公开传输。这意味着破译者可以由此确定发送主机和接收主机以及其他与该包相关的信息。使用ESP对IP进行隧道传输意味着对整个IP包进行加密，并由安全网关将其封装在另一IP包中。通过这种方法，被加密的IP包中的所有细节均被隐藏起来。 其它特性 IPv6采用聚类机制，定义非常灵活的层次寻址及路由结构，同一层次上的多个网络在上层路由器中表示为一个统一的网络前缀，这样可以显著减少路由器必须维护的路由表项。在理想情况下，一个核心主干网路由器只须维护不超过8192个表项。这大大降低了路由器的寻路和存储开销。 IPv6的邻居发现协议Neighbor Discovery Protocol）使用一系列IPv6控制信息报文（ICMPv6）来实现相邻节点（同一链路上的节点）的交互管理。邻居发现协议以及高效的组播和单播邻居发现报文替代了以往基于广播的地址解析协议ARP、ICMPv4路由器发现和ICMPv4重定向报文。IPv6中有许多特性和功能能够提高网络性能和改善选路控制。更