01IPv6协议分组格式及其特点分析.ppt

2005年11月2日 授课教师：鲁士文（CAS/ICT) 授课地点：中关村 中科院计算所计算机网络课程 2005-2006 博士班 上课时间：星期三晚6:30—9:30 上课地点：S304教室 第1单元 IPv6协议分组格式及其特点分析 1.1 IPv6头格式 *两个头的比较 *简化 *对经典参数的修改 *新域 1.2 从选项到扩展头 *头的菊花链 *路由选择头 *分割头 *目的地选项头 *逐跳选项头 *扩展头顺序 第1单元 IPv6协议分组格式及其特点分析 许多年来，第4版IP（IPv4）在互联网环境中起了一个中心的作用。实践证明，它是足够灵活的，可以在许多不同的网络技术上工作。然而在因特网的早期，使用它的人典型地是在学术机构、高技术公司和研究实验室工作的研究人员和科学家，主要目的是通过电子邮件交换科学数据。在上个世纪90年代WWW和个人计算机的广泛使用把因特网的用户改变为一般民众。这一改变产生了对新的IP协议版本的需求。 当前采用的IP协议是它的第4版（IPv4），IPv5的称号被赋给了一个实验的称为流协议的面向连接的因特网协议。现在人们普遍意识到，或早或晚，IPv4最终要被一个称为IPv6的新协议替代。 第1单元 IPv6协议分组格式及其特点分析 对IP新版本的需求首先是由在IPv4中32位地址段的限制引起。子网划分和无类别域间路由选择有助于控制因特网地址空间消耗的速度，也有助于控制在因特网路由器中所需要的路由表信息的增长。然而，当因特网发展到一定程度时，这些技术就会变得无能为力了。特别地，人们不可能取得100%的地址利用率，因此，在远不足40亿台主机连到因特网之前，地址空间就要被用尽。即使能够使用所有的40亿个地址，如果要把IP地址分配给有线电视的机顶盒，或者分配给电子仪表，那么这样多的地址也是不够用的。所有这些可能性都表明，人们最终肯定需要比32位所提供的要大得多的地址空间。 第1单元 IPv6协议分组格式及其特点分析 由于IP地址运载在每一个IP分组的头部，增加IP地址的尺寸势必要改变IP分组头。这就意味着要建立一个新的IP版本，因此在因特网 中的每个主机和路由器都要采用新的软件。这显然不是一件小事，而是需要非常仔细地考虑的一个主要改变。 定义新版本IP的工作产生了滚雪球的效应。网络设计人员总的意见是，如果要对IP做这样大的改变，也许最好也同时尽可能多地解决IP所存在的其他的问题，例如IP协议对多媒体通信和安全性的支持问题。 第1单元 IPv6协议分组格式及其特点分析 1990年，因特网 工程任务组（IETF）就看到了这方面的问题，并且着于研制一个新的IP版本，其主要目标如下： （1）具有非常大的地址空间，即使各个单位和组织对分配的地址利用率不高，也能支持数十亿以上的主机。 （2）减少路由选择表的尺寸。 （3）简化协议，允许路由器更快地处理分组。 （4）提供比现在的IP更好的安全性（身份验证和必威体育官网网址）。 （5）更多地关注服务类型，特别是实时数据。 （6）通过允许指定范围来辅助多投点(组播）服务。 （7）允许主机移动地理位置（漫游）而不用改变其IP地址。 （8）允许协议在未来进一步演变。 （9）允许老的和新的协议在若干年内共存。 第1单元 IPv6协议分组格式及其特点分析 1992年6月IETF公开征求对下一代IP（IPng）的建议，随后收到了若干个提案，到1994年就形成了IPng的最后设计。1995年1月 RFC 1752“下一代IP建议书”的发表是一个重要的里程碑。RFC1752概述了IPng 的需求，规定了PDU格式，突出了下一代IP在寻址、路由选择和保安等方面采用的方法。这个新一代的IP现在已正式地称作IPv6。有一系列的因特网文档描述IPv6的细节，它们包括从总体上描述IPv6的RFC1883（后在RFC 2200中更新为 RFC 2460 - Internet Protocol, Version 6 “IPv6” Specification--DRAFT STANDARD ） ，讨论在IPv6头中的流标记的RFC1809(Using the Flow Label Field in IPv6 )，以及处理IPv6寻址方面的RFC1884 (IP Version 6 Addressing Architecture )、RFC1886 (DNS Extensions to support IP version 6 )和RFC1887(An Architecture for IPv6 Unicast Address Allocation )。 第1单元 IPv6协议分组格式及其特点分析 IPv6被设计成可以跟I