《计算机网络》研究生教程第2章 IPv6概述.ppt

郑州大学信息工程学院 李向丽 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 第一部分下一代互联网协议IPv6 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 第一部分IPv6技术 第2章 IPv6概述 第3章 IPv6编址技术 第4章 IPv6分组及协议机制 第5章 ICMPv6及应用 第6章 IPv6过渡机制 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 第2章 IPv6概述 2.1 IPv4的局限性 2.2 在IPv4上的改进措施 2.3 IPv6的产生 2.4 IPv6的特点 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 地址资源即将枯竭 路由成为新的瓶颈 缺乏服务质量保证 2.1 IPv4的局限性：三个主要问题 （1）IPv4地址结构造成地址分配浪费严重。 20世纪80年代，几乎所有的大学和大公司都得到了A类或B类地址。至今这些地址块中的地址还没有用完，但也不能分配给其它机构。75%的IPv4地址分配给了不到世界人口10%的人。 私有地址和特殊地址的使用。 （2）需求剧增。PDA、无线设备、蜂窝电话、VoIP、基于IP的视频会议。 （1）网络数目增加导致路由表庞大 （2）地址层次性差，查表时间长 （3）数据报首部长度可变，不利于硬件处理 （4）数据报独立选路，没有利用相关性 （5）路由器要处理分片，等等。 （1）实时性差 （2）安全性差 （3）缺少服务多样性 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 2.2 在IPv4上的改进措施 推迟地址资源枯竭时间 减少路由表项 设计新的协议来提高QoS * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 2.2 在IPv4上的改进措施 推迟地址资源枯竭时间 ① VLSM（变长子网掩码）：地址结构由二级变为三级，更精细地分配地址 ② CIDR（无类型域间选路）：取消地址分类，引入路由聚类，超网联结，对传统地址分配方案的一次革命 ③ NAT（网络地址转换）：内部地址和外部地址转换，“增加”可用的地址空间 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 2.2 在IPv4上的改进措施 减少路由表项 CIDR（无类型域间选路） 路由聚合 层次化路由 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 2.2 在IPv4上的改进措施 设计新的协议来提高QoS ① 支持实时业务的RTP/RTCP（Real Time Protocol / Real Time Control Protocol）； ② 支持资源预留的RSVP（Resource reSerVation Protocol）； ③ 支持加密认证的SSL（Secure Socket Layer）； 等等 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 2.3 IPv6的产生 2011年2月3号，IANA的IPv4地址池耗尽，两个月后，APNIC亚太网络信息中心所拥有的IPv4地址耗尽。 在2014预测，即使是美国也会在2015年3月20日耗尽IPv4地址。互联网地址定时“炸弹”滴答声声，开花那一刻阁下可否已经准备就绪? 90年代初，预测到地址短缺，开始讨论新的互联网协议。91年11月，IETF成立了路由与地址组ROAD（Routing and Address）来解决这一困难 92年3月，ROAD的研究报告建议： 提出“短期”和“长期”的解决办法 接受CIDR来解决路由表膨胀问题 成立专门的工作组 同年，ROAD的提案被正式接受 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 2.3 IPv6的产生 四个有代表性的设计方案 PIP（Paul‘s Internet Protocol）：Paul Francis提出，允许高效的策略路由，实现了可移动性 TUBA（TCP and UDP over Bigger Address）： 抄袭IPv4，一些无价值的改动 SIP（Simple IP）：92年11月Steve Deering提出，保留IPv4的大部分想法，简单修改适应大地址空间 SIPP（Simple IP Plus）：94年9月，PIP和 SIP合并产生，结合SIP的简单性和PIP的路由灵活性 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 2.3 IPv6的产生 95年底，确定了下一代IP（IPng）的协议规范，以SIPP作为IPng的基础，并分配版本号6，简写IPv6 98年，IETF又对IPv6做了较大修改 99年， IETF确定IPv6进入实用阶段 * 郑州大学信息工程学院 李向丽 * 2.4 IPv6的特点 足够的地址空间 全球可达性 编址层次等级 聚合 多重地址 地址自动配置 重新编址 多播使用 高效首部 流标识 扩