第十章下一代互联网络

下一代因特网Chapter107/2/20231本章主要内容下一代网际协议IPv6(IPng)

多协议标记交换MPLSP2P文件共享7/2/2023210.1下一代的网际协议IPv6(IPng)

10.1.1解决IP地址耗尽的措施从计算机本身发展以及从因特网规模和网络传输速率来看，现在IPv4已很不适用。最主要的问题就是32位的IP地址不够用。要解决IP地址耗尽的问题的措施：采用无类别编址CIDR，使IP地址的分配更加合理。采用网络地址转换NAT方法以节省全球IP地址。采用具有更大地址空间的新版本的IP协议IPv6。7/2/2023310.1.2IPv6的基本首部

IPv6仍支持无连接的传送所引进的主要变化如下更大的地址空间。IPv6将地址从IPv4的32位增大到了128位。扩展的地址层次结构。灵活的首部格式。改进的选项。允许协议继续扩充。支持即插即用（即自动配置）支持资源的预分配。7/2/20234IPv6数据报的首部IPv6将首部长度变为固定的40字节，称为基本首部(baseheader)。将不必要的功能取消了，首部的字段数减少到只有8个。取消了首部的检验和字段，加快了路由器处理数据报的速度。在基本首部的后面允许有零个或多个扩展首部。所有的扩展首部和数据合起来叫做数据报的有效载荷(payload)或净负荷。7/2/20235IPv6数据报的一般形式

基本首部

扩展首部1

扩展首部N…数据部分选项IPv6数据报有效载荷7/2/20236041631版本位目的

地址源地址下一个首部流标号12通信量类（128位）（128位）有效载荷长度跳数限制24有效载荷（扩展首部/数据）IPv6的基本首部（40B）IPv6的有效载荷（至64KB）7/2/20237041631版本位目的

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地址源地址下一个首部流标号12通信量类（128位）（128位）有效载荷长度跳数限制24IPv6的基本首部40B版本(version)——4位。它指明了协议的版本，对IPv6该字段总是6。7/2/20239041631版郑本位目糖的地灰址源问地严址下堪一搅个陕首要部流挡标鹿号12通干信胳量丘类（1虹28武位筛）（1蕉28热位飘）有嘴效孟载仇荷只长很度跳少数薄限忙制24IP饺v6的基本首部40鸭B通信敞量类争(t伸ra隆ff遭ic云c票la瓣ss款)—建—岭8脖位。正这是布为了翠区分提不同以的喉IP垄v6宝数大据报象的类旦别或坚优先漏级。方目前丸正在吴进行棚不同跟的通辛信量侮类性滚能的涨实验往。6/细27课/2走02凤310041631版犹本位目狭的地朝址源两地奖址下淋一告个奥首佣部流电标僻号12通萌信案量息类（1通28茧位刚）（1蓝28铃位旬）有脱效叹载授荷以长竖度跳背数蝴限郑制24IP想v6的基本首部40凡B流标着号(桨fl难ow招l鞋ab幸el拐)—颂—陵20抹位爬。缝“流痒”是亿互联辈网络恭上从演特定两源点含到特饲定终写点的瓶一系题列数眼据报丢，夫“流协”所撤经过绕的路辜径上惕的路患由器陷都保邮证指采明的勇服务棕质量秘。所有炼属于俭同一猾个流巧的数没据报跪都具筒有同赵样的逐流标谅号。6/碧27稠/2刺02伐311041631版邻本位目称的地垂址源破地凶址下叙一蛛个蜡首使部流果标肺号12通侦信棉量尽类（1彼28枝位巩）（1号28王位阵）有俘效员载掏荷坦长厉度跳甘数努限携制24IP登v6的基本首部40池B有效瓣载荷零长度愿(p堂ay询lo棵ad库l烛en麻gt掘h)乒——厚1污6滑位。陪它指哥明疏IP暴v6下数笼据报习除基惭本首漆部以挺外的膝字节样数（拴所有扰扩展昆首部辽都算太在有背效载我荷之拉内）捐，其灾最大絮值是乎6平4前KB席。6/佳27国/2呈02汗312041631版钞本位目复的地件址源鉴地徐址下一奸个首巴部流牵标软号12通翅信污量俭类（1尾28慢位捉）（1策28后位快）有伞效溜载晶荷寺长西度跳繁数染限绸制24IP德v6的基本首部40昨B下一脾个首础部(遣ne易xt劣h否ea结de巧r)超——丑8妈位阅。它耀相当库于炊IP则v4鸽的需协议遵字段袋或可护选字者段。6/粘27锋/2须02歇313041631版粱本位目匠的地闻址源亿地维址下该一鲁个蔬首配部流轻标专号12通渠信丈量影类（1恢28谱位璃）（1区28遍位理）有油效誉载柏荷辫长纤度跳洒数著限醋制24IP知v6的基本首部40宅B跳数催限制课(h摆op饥l厚im例it捐)—盲—肤8戴位。稍源站帝在数或据报拐发出眯时即盐设定电跳数店限制岔。路寺由器拜在转秘发数绵据报朵时将点跳数锹限制挠字段丸中的腰值减骑1。当跳由数限鸦制的淘值为岗零时比，就防要将煮此数月据报业丢弃敞。6/发27怨/2层02液314041631版详本位目疮的地们址源该地夜址下宫一张个葵首磨部流玻标赏号12通僻信占量诸类（1骂28由位赢）（1痛28角位孝）有斑效寇载职荷则长赠度跳脏数怎限帜制24IP使v6的基本首部40愤B源地斜址—使—合12奖8贝位。奏是数坊据报汁的发绪送站彻的必IP兽地欣址。6/过27售/2胀02仰315041631版尺本位目浙的地诱址源合地估址下辈一年个拦首菠部流敲标初号12通宝信翅量挖类（1饭28械位叙）（1乱28寨位蒸）有鸽效子载水荷蹲长丸度跳闹数诉限猛制24IP旅v6的基本首部40蜂B目的似地址把——微1见28献位龙。是恩数据图报的大接收范站的课I奏P菜地址老。6/微27构/2定02洪31610吨.1顶.3的IP迟v6催的研扩展拾首部1.杜扩展恒首部逐及下握一个店首部叔字段IP征v6把原英来IP椒v4首部孤中选怎项的迁功能叶都放范在扩展总首部中，黄并将盏扩展悉首部等留给晋路径朽两端饥的源迅站和驰目的您站的昆主机售来处飘理。数据索报途具中经庭过的晌路由恢器都然不处味理这稻些扩巧展首啊部（滥只有击一个厨首部县例外允，即起逐跳问选项徐扩展班首部卖）。这样恩就大大艘提高提了路六由器龄的处仗理效舱率。6/拌27参/2涛02预317六种凶扩展刻首部在劣RF瞧C耗24保60小中鸭定义两了六拥种扩示展首薯部：逐跳序选项路由叙选择分片鉴别封装巷安全即有效尺载荷目的滴站选警项6/佣27底/2许02治318有效扩载荷有效判载荷IP祥v6线的伯扩展叠首部基本脏首部下一忆个首世部=颠TC名P/层UD搂P基本午首部下一年个首雕部=争路由享选择路由握选择畅首部下一扶个首爬部=繁分片分片扯首部下一欺个首返部=误TC组P/的UD糖PTC呀P/靠UD表P买首部和数畜据(T离CP茫/U饭DP写报圣文段躬）TC蒸P/宾UD膏P惯首部和数考据(T威CP集/U探DP休报灾文段飞）无扩糟展首姐部有扩哲展首属部6/盖27水/2河02乱3192.吸扩展羡首部己举例IP饮v6把分贴片限闯制为圾由源柜站来拣完成唤。源刃站可杀以采林用保塞证的驻最小MT盟U（12捎80字节家），斯或者允在发钩送数持据前烫完成路径四最大孤传送澡单元灿发现(P妻at妹h君MT亮U旅Di任sc筛ov澡er短y)，以害确定滑沿着喂该路敌径到验目的啊站的厚最小MT状U。分片域扩展窜首部诵的格成式如往下：0291631位下进一碗个知首宜部片明偏事移8标罪识教符保贱留保糖留M6/葛27悠/2呜02栏320扩展好首部轿举例IP旁v6数据线报的胶有效崇载荷遥长度餐为30许00字节舞。下锅层的宇以太昆网的挎最大枪传送俩单元MT食U是15艳00字节堵。分成蚁三个饲数据遮报片穷，两枪个14凯00字节鼠长，催最后雀一个贯是20译0字节窝长。IP植v6若基胳本首须部分片益首部钟1第鞭一省个附分悟片14辆00域字乖节IP糊v6蔑基漆本首版部分片磨首部散2第怎二廊个摩分辜片14锣00云字塘节IP勒v6坚基龄本首助部分片屿首部绳3第三案个分歪片20园0泻字节扩展证首部6/鞋27敲/2舱02录321用隧千道技叼术来室传送赚长数础据报当路遍径途牌中的义路由碍器需湖要对吗数据仁报进衣行分毙片时丑，就横创建袋一个双全新南的数梦据报漠，然旨后将喘这个鼠新的咳数据旧报分血片，里并在遭各个谋数据蝇报片稻中插悲入扩觉展首挎部和房诚新的脏基本可首部括。6/偏27煌/2采02完322路由渡器将鞭每个碧数据面报片塌发送稳给最芒终的铺目的摸站，孙而在猪目的候站将痛收到跟的各性个数灰据报委片收焦集起少来，断组装旋成原计来的愧数据题报，临再从强中抽焦取出挡数据粗部分窝。用隧交道技木术来络传送杂长数奇据报6/筐27离/2恶02甘32310继.1通.4让IP顷v6碧的轿地址犯空间1.倒地址笨的类腊型与妻地址骂空间IP红v6副数矿据报挎的目缸的地晴址可值以是彼以下姨三种社基本巧类型钩地址胶之一生：(1痰)单播(u营ni起ca吗st炼)灶单播球就是烦传统辩的点爽对点盛通信蛋。(2歪)多播(m迅ul某ti键ca愤st健)舍多播框是一酸点对雀多点镰的通循信。(3秒)任播(a点ny罚ca箩st劳)自这痕是漏IP蝇v6筝增钻加的患一种善类型北。任刚播的螺目的蜓站是馋一组框计算剑机，讽但数魔据报忽在交茂付时议只交齐付其咳中的溪一个间，通形常是悔距离厚最近奖的一垮个。6/坟27圆/2挣02锯324结点济与接鼻口IP振v6将实膀现IP海v6的主挽机和斜路由是器均伴称为结点。IP吉v6地址镰是分栋配给紧结点去上面械的接医口。一个疤接口凯可以陵有多觉个单剩播地股址。一个卵结点灭接口五的单剧播地为址可搁用来最唯一失地标目志该系结点。6/困27完/2烘02碰325冒号绑十六欧进制松记法(c悦ol共on丽h杠ex墨ad蚂ec燥im领al团n箭ot识at谈io址n)每个16位的梁值用拼十六异进制宴值表四示，录各值授之间透用冒充号分推隔。68辈E6龄:8仆C6汉4:财FF论FF朋:F波FF切F:腥0:慨11辉80城:9医60振A:爹FF疫FF零压蛛缩(z裕er网o贸co暂mp即re有ss傻io碌n)，即滴一连疼串连掩续的勉零可燃以为仙一对闯冒号允所取访代。FF蓝05溜:0叉:0驻:0抽:0联:0执:0滩:B急3可以课写成稻：FF争05阿::蓄B36/付27烧/2蓝02绕326点分蜓十进闷制记兴法的迫后缀再使粪用零姓压缩轻即可已得出汪：CI玻DR的斜辽线表鸦示法伪仍然祸可用怕。60位的材前缀12包AB登00秘00述00哭00谅CD它3可记中为：12梢AB茧:0察00农0:卧00军00资:C章D3县0:圾00采00劫:0枪00群0:宴00腔00滤:0郊00四0/习60或12驰AB进::坊CD抓30戏:0皮:0谣:0双:0报/6杏0或12尽AB牙:0满:0欧:C蛋D3仍0:级:/茄606/茄27锻/2榨02态3272.婆地址费空间欲的分霸配IP呼v6尼将球1占28虹位厌地址展空间喇分为舍两大讨部分桐。第一蓄部分黑是可雅变长欲度的节类型笨前缀羊，它狂定义详了地订址的买目的首。第二毒部分得是地雾址的依其余台部分恳，其束长度洪也是赌可变筝的。类型眉前缀地址幅的其量他部春分长度山可变长度房诚可变12末8预位6/封27鄙/2秃02吵3283.淡特殊联地址未指电明地茂址这是脖1舒6贪字节尊的全臭0柏地垃址，缩慧可缩仙写为合两个估冒号步“:盗:”捎。这陶个地日址只解能为间还没串有配忙置到脱一个在标准届的阶IP仪地危址的点主机携当作缝源地疗址使违用。环回碎地址即离0:筐0:馋0:蛇0:研0:歉0:堂0:弊1（脸记为卷:箭:1贿）。基于秩I祝Pv鼻4徒的地这址前缀档为烂00终00侮0执00楼0奶保留划一小尸部分旬地址拐作为抹与拖IP颤v4抹兼晒容的回。本地荡链路稻单播萌地址6/僵27究/2里02菜329前缀谢为慈00轧00漠0蒜00健0触的地车址前缀度为00舟0000牌00是保戏留一盼小部召分地吸址与IP巾v4兼容亚的，不这是疗因为糊必须双要考偶虑到制在比丧较长虹的时扣期IP性v4和IP预v6将会利同时怜存在灵，而晒有的茂结点殊不支累持IP短v6。因此挽数据御报在阵这两察类结损点之瘦间转姻发时央，就感必须封进行桶地址谎的转让换。00衣00殿..也..县..暖..鸣..懂..隙..段..哑..净00朱00费FF戚FFIP床v4争地井址80位16背位32凶位IP纹v4怨映拘射的IP占v6裳地吸址6/购27兵/2勉02敏3304.亏全壤球单僚播地丽址的青等级娃结构IP悄v6议扩畅展了筋地址摩的分罚级概猎念，袖使用掘以下缓三个肢等级刷：(1雹)润全球挤路由欠选择畜前缀诸，占烂4夺8霸位。(2角)漏子网缎标识蜻符，穴占1纺6短位。(3嫌)鱼接口膨标识祝符，弊占撤64镇位倒。第一好级第三筒级接口肠标识腰符（6辣4绝位）子网标识盆符（1澡6令位）第二添级全球婆路由像选择耕前缀（4分8恐位）位铅0秒4覆8疲6滥4灶1伴276/污27叫/2肆02梅331EU秋I-家64IE伙EE定贼义了携一个文标准谦的64位全蜜球唯代一地丧址格勤式EU绵I-裙64。EU送I-里64前三晓个字甚节（24位）辰仍为地公司侮标识捕符，驼但后拆面的铺扩展肯标识云符是吴五个衬字节诸（40位）耍。较为孤复杂振的是榆当需授要将48位的凳以太砌网硬嚷件地姜址转稍换为IP攀v6地址昼。6/摊27骂/2辉02套3320x膏FF锁FE把以畅太网敬地址胜转换买为膛IP困v6羽地胞址低户24崖位cc净cc肤cc1gcc妨cc傍cc0gcc攀cc揭cc妹cc乡丰cc顾cc米cc闸cc位0塔8交24笨4上7位0轰8鼻24锯40丹6第3IE茧EE链8落02北地材址接口标识荒符低哀24番位I/惰G咱位G/饲L中位G/芽L过=炭16/净27妖/2妄02除33310云.1讲.5报从廉IP鹊v4吉向堡I盗Pv盘6狼过渡向IP岔v6过渡沉只能甚采用挖逐步崇演进浪的办馒法，痒同时周，还燥必须址使新掀安装像的IP即v6系统裙能够欢向后捕兼容械。IP济v6系统窝必须抬能够侧接收菜和转响发IP激v4分组挨，并短且能贸够为IP阳v4分组汽选择虾路由斜。双协牢议栈(d耕ua层l构st竭ac吨k)是指均在完配全过始渡到IP春v6之前需，使摔一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