地址路由器维护

第5章IPv6与IPv4网络中的通信是建立在协议之上的,如果没有统一的通信协议,则不可能实现各网络的互联及彼此相互通信.
而对于连接Internet网络的每台计算机,则都必须使用IP地址来设置一个相对于所有计算机的唯一标识.
例如,为方便远距离人与人之间能够通信件,则每个家庭相对全国来说,都有唯一的邮政编号和地址名称.
目前,网络中正使用着IPv4协议,但由于该地址协议数量有限及网络用户不断的增加,IPv4已经无法满足现在的需求.
为此第二代版本IPv6应运而生,由于它具有许多优点,被誉为下一代Internet的标准协议.
本章学习目标:了解IPv4了解IP协议的功能掌握子网掩码的计算了解IPv6及基础知识掌握IPv6路由协议和过渡技术5.
1IPv4简介现行的IPv4自1981年RFC791标准发布以来并没有多大的改变.
事实证明,IPv4具有相当强盛的生命力,易于实现且互操作性良好,经受住了从早期小规模互联网络扩展到如今全球范围Internet应用的考验.
所有这一切都应归功于IPv4最初的优良设计.
但是,还是有一些发展是设计之初未曾预料到的.
近年来Internet呈指数级的飞速发展,导致IPv4地址空间几近耗竭.
IP地址变得越来越珍稀,迫使许多企业不得不使用NAT将多个内部地址映射成一个公共IP地址.
地址转换技术虽然在一定程度上缓解了公共IP地址匮乏的压力,但它不支持某些网络层安全协议以及难免在地址映射中出现种种错误,这又造成了一些新的问题.
而且,靠NAT并不可能从根本上解决IP地址匮乏问题,随着连网设备的急剧增加,IPv4公共地址总有一天会完全耗尽.
Internet主干网路由器维护大型路由表能力的增强.
目前的IPv4路由基本结构是平面路由机制和层次路由机制的混合,Internet核心主干网路由器可维护85000条以上的路由表项.
地址配置趋向于要求更简单化.
目前绝大多数IPv4地址配置需要手工操作或使用DHCP(动态宿主机配置协议)地址配置协议完成.
随着越来越多的计算机和相关设备使用IP地址,必然要求提高地址配置的自动化程度,使之更简单化,且其他配置设置能不依赖于DHCP协议的管理.
IP层安全需求的增长.
在Internet这样的公共媒体上进行专用数据通信一般都要求上篇112基础知识加密服务,以此保证数据在传输过程中不会泄露或遭窃取.
虽然目前有IPSec协议可以提供对IPv4数据包的安全保护,但由于该协议只是个可选标准,企业使用各自私有安全解决方案的情况还是相当普遍.
更好的实时QoS支持的需求.
IPv4的QoS标准,在实时传输支持上依赖于IPv4的服务类型字段(TOS)和使用UDP或TCP端口进行身份认证.
但IPv4的TOS字段功能有限,而同时可能造成实时传输超时的因素又太多.
此外,如果IPv4数据包加密的话,就无法使用TCP/UDP端口进行身份认证.
为了解决上述问题,Internet工程任务组(IETF)开发了IPv6.
这一新版本,也曾被称为下一代IP,综合了多个对IPv4进行升级的提案.
在设计上,IPv6力图避免增加太多的新特性,从而尽可能地减少对现有的高层和低层协议的冲击.
5.
2IP协议IP协议是Internet中的交通规则,接入Internet中的每台计算机及处于十字路口的路由器都必须熟知和遵守该交通规则.
IP数据包则是按该交通规则在Internet中行驶的车辆,发送数据的主机需要按IP协议装载数据,路由器需要按IP协议指挥交通,接收数据的主机需要按IP协议拆卸数据.
IP数据包携带着地址、满载着数据从发送数据的端用户计算机出发,在沿途各个路由器的指挥下,顺利到达目的端用户的计算机.
5.
2.
1IP协议的特点IP协议主机负责为计算机之间传输数据报寻址,并管理这些数据报的分片过程.
它对投递的数据报格式有规范、精确的定义.
与此同时,IP协议还负责数据报的路由,决定数据报的发送地址,以及在路由出现问题时更换路由.
总的来说,IP协议具有以下几个特点:"不可靠的数据投递服务.
IP协议本身没有能力证实发送的数据报是否能被正确接收.
数据报可能在遇到延迟、路由错误、数据报分片和重组过程中受到损坏,但IP不检测这些错误.
在发生错误时,也没有机制保证一定可以通知发送方和接收方.
"面向无连接的传输服务.
IP协议不管数据报沿途经过哪些结点,甚至也不管数据报起始于哪台计算机,终止于哪台计算机.
数据报从源始结点到目的结点可能经过不同的传输路径,而且这些数据报在传输的过程中有可能丢失.
有可能正确到达.
"尽最大努力投递服务.
IP协议并不随意的丢失数据报,只有当系统的资源用尽、接收数据错误或网络出现故障等状态下,才不得不丢弃报文.
5.
2.
2IPv4地址IP地址的长度为32位(4B)的无符号的二进制数,它通常采用点分十进制数表示第5章113IPv6与IPv4方法,即每个地址被表示为四个以小数点隔开的十进制整数,每个整数对应一个字节,如165.
112.
68.
110就是一个合法的IP地址.
32位的IP地址由网络号和主机号两部分构成.
其中,网络号就是网络地址,用于标识某个网络.
主机号用于标识在该网络上的一台特定的主机.
位于相同物理网络上的所有主机具有相同的网络号,如图5-1所示.
图5-1IP地址的表示为了适应于不同的规模的物理网络,IP地址分为A、B、C、D、E五类,但在Internet上可分配使用的IP地址只有A、B、C三类.
这三类地址统称为单目传送(Unicast)地址,因为这些地址通常只能分配给唯一的一台主机.
D类地址被称为多播(Multicast)地址,组播地址可用于视频广播或视频点播系统,而E类地址尚未使用,保留给将来的特殊用途.
不同类别的IP地址的网络号和主机号的长度划分不同,它们所能识别的物理网络数不同,每个物理网络所能容纳的主机个数也不同,如图5-2所示.
图5-2IP地址的格式与分类A类地址用7位表示IP地址的网络部分,而用24位表示IP地址的主机部分.
因此,它可以用于大型网络.
B类地址用14位表示IP地址的网络部分,而用16位表示IP地址的主要部分.
它可以用于中型规模的网络.
而C类地址用21位表示IP地址的网络部分,而用8位表示IP地址的主机部分,在一个网络中最多只能连接256台设备,因此,只适用于较小规模的网络.
D类地址为多播的功能保留.
E类地址为将来使用而保留.
根据A、B、C、D、E的高位数值,可以总结也它们的第一个字节的取值范围,如上篇114基础知识A类地址的第一字节的数值为1~126.
表5-1给出了每种地址类别第一字节的取值范围及其规模.
表5-1各类地址的取值范围高位第一个字节的十进制数地址类别01~126A10128~191B110192~223C1110224~239D11110240~254E5.
2.
3IP数据报的格式要进行传输的数据在IP层首先需要加上IP头信息,封装成IP数据报.
IP数据报包括一个报文头以及与更高层协议相关的数据.
图5-3所示为IP数据报的具体格式.
图5-3IP数据报格式IP数据报的格式可以分为报头区和数据区两大部分,其中,数据区包括高层需要传输的数据,报头区是为了正确传输高层数据而增加的控制信息,这些控制信息包括:"版本长度为4bit,表示与数据报对应的IP协议版本号.
不同的IP协议版本,其数据报格式有所不同.
当前的IP协议版本号为"4".
所有IP软件在处理数据报之前都必须检查版本号,以确保版本正确.
IP软件将拒绝处理版本不同的数据报,以避免错误解释其中内容.
"报头长度长度为4bit,指出以32bit长计算的报头长度,IP数据报头中除IP选项域外,其他各域均为定长域,各定长域长度为20B,这样一个不含选项域的普通IP数据报其头标长度域值为"5".
总的来说,头标长度应为32bit的整数位,假如不是,在头标尾部添"0"凑齐.
"服务类型服务类型(ServiceType)规定对本数据报的处理方式.
该域长度为1B,被分为五个子域.
其中,3bit的"优先权"(PRECEDENCE)子域指示本数据报的优先权,表示本第5章115IPv6与IPv4数据报的重要程度.
优先权取值从0到7,"0"表示一般优先权,"7"表示网络控制优先权,优先权值是由用户指定的.
大多数网络软件对此不予理睬,然而它毕竟提供了一种手段,允许控制信息享受比一般数据较高的优先权.
DTR这3位数据表示本数据报所要的传输类型.
其中,D代表低延迟——Delay;T代表高吞吐率——Throughput;R代表高可靠性——Reliability.
上述3位只是用户的请求,不具有强制性,Internet在寻找路径时可能以它们为参考.
"总长总长域为16bit,指示整个IP数据报的长度,以字节为单位,其中包括报头长度及数据区长.
因此,IP数据报总长可达216–1(即65535)B(字节).
"标识标识是信源机赋于数据报的标识符,目标主机利用此域和信源地址判断收到的分组属于哪个数据报,以使数据报重组.
分片时,该域必须不加修改地复制到新片头中,数据报标识符的实现原则是对于同一信源机各标识符必须是唯一的.
"标志标志为3bit,用于控制分片和重组.
Bit0:保留,必须为"0".
Bit1:0=可以分片,1=不分片.
Bit2:0=最后一个分片,1=还有分片.
"片偏移13bit,也是用于分析和重组控制的,它指出本片数据在初始数据报数据区中的偏移量,以8B为单位.
由于各片按独立数据报的方式传输,其到达信宿机的顺序无法保证,因此,重组的片顺序由片偏移域提供.
"生存周期数据报传输的一大特点是随机寻径,因此,从信源机到信宿机的传输延迟也具有随机性.
当路由器的路由表出错时,数据报可能会进入一条循环路径,无休止地在Internet中流动.
为避免这个情况,IP协议对数据报传输延迟要进行控制.
为此,每生成一个数据报,它都带有一个生存时间,该时间以秒为单位,每个处理该数据报的结点必须至少把TTL值减1,即使处理时间小于1s.
假如数据报在路由器中因等待服务而被延迟,则从TTL中减去等待时间,一旦TTL减至0,该数据报将被丢弃.
"协议1B,指创建数据报数据区数据的高级协议类型,如TCP、OSPF等.
"头部检验和2B,用于保证头部数据的完整性,其算法很简单,设"头部检验和"初值为0,然后对头部数据每16位求异或,结果取反,便得到检验和.
"选项主要用于控制和测试两个目的.
5.
2.
4IP数据报的分片与组装当一个IP数据报从一个主机传输到另一个主机时,它可能通过不同的物理网络.
每个物理网络有一个最大的帧大小,即所谓的最大传输单元(MaximumTransmissionUnit,MTU).
它限制了能够放入一个物理帧中的数据报长度.
IP用一个进程来对超过MTU的数据报进行分片.
这个进程建立了一个最大数据量以内的数据报集合.
接收主机重新组合原始的数据报.
IP要求每个链路至少支持68个8位字节(即68B)的MTU.
这是最大的IP报文头长度(60个8位字节,即60B)和非最后分片中可能的最小数据长度(8个8位字节,即8B)的总和.
如果任何一个网络提供了一个比这个还小的值,则必须在网络接口层实现分片和分片重组.
这个过程对于IP上篇116基础知识必须是透明的.
IP实现不必处理大于576B的未分片的数据报.
一个未分片的数据报的分片信息字段全为0,即多个分片标志位为0,并且片偏移量为0.
分片一个数据报,需执行以下几个步骤:"检查DF标志位,查明是否允许分片.
如果设置了该位,则数据报将被丢弃,并将一个ICMP错误返回给源端.
"基于MTU值,把数据字段分成两个部分或者多个部分.
除了最后的数据部分外,所有新建数据选项的长度必须为8B的倍数.
"每个数据部分被放入一个IP数据报.
这些数据报的报文头略微修改了原来的报文头.
"除了最后的数据报分片外,所有分片都设置了多个分片标志位.
"每个分片中的片偏移量字段设为这个数据部分在原来数据报中所占的位置,这个位置相对于原来未分片数据报中的开头处.
"如果在原来的数据报中包括了选项,则选项类型字节的高位字节决定了这个信息是被复制到所有分片数据报,还是只复制到第一个数据报.
"设置新数据报的报文头字段及总长度字段.
"重新计算报文头部检验和字段.
此时,这些分片数据报中的每个数据报如一个完整IP数据报一样被转发.
IP独立地处理每个数据报分片.
数据报分片能够通过不同的路由器到达目的.
如果它们通过那些规定了更小的MTU网络,则还能够进一步对它们进行分片.
在目的主机上,数据被重新组合成原来的数据报.
发送主机设置的标识符字段与数据报中的源IP地址和目的IP地址一起使用.
分片过程不改变这个字段.
为了重新组合这些数据报分片,接收主机在第一个分片到达时分配一个存储缓冲区.
这个主机还将启动一个计时器.
当数据报的后续分片到达时,数据被复制到缓冲区存储器中片偏移量字段指出的位置.
当所有分片都到达时,完整的未分片的原始数据包就被恢复了.
处理如同未分片数据报一样继续进行.
如果计时器超时并且分片保持尚未认可状态,则数据报被丢弃.
这个计时器的初始值称为IP数据报的生存期值.
它是依赖于实现的.
一些实现允许对它进行配置.
在某些IP主机上可以使用netstat命令列出分片的细节.
如TCP/IPforOS/2中的netstat-i命令.
5.
2.
5IP数据报路由选项IP数据报选项字段为IP数据报源站提供了两种显式提供路由信息的方法.
它还为IP数据报提供了一种确定传输路由的方法.
"不严格的源路由不严格的源路由选项也称为不严格的源和记录路由选项,它为IP数据报提供了一种显式地提供路由信息的方法.
路由器在把数据报转发到目的站时使用该信息.
同时还用它来记录路由.
"严格的源路由严格的源路由选项也称为严格的源和记录路由(StrictSourceandRecordRoute,SSRR)选项,除了中间路由器必须通过一个直接连接的网络把数据报发送到源路由中的下一个IP地址外,它使用与不严格的源路由相同的第5章117IPv6与IPv4原则.
它不能使用中间路由器.
如果不能实现这点,它就发出ICMP目的不可达的错误消息.
"记录路由这个选项提供了一种记录IP数据报通过的路径的方法.
它的功能类似于源路由选项.
但是,这个选项提供了一个空的路由数据字段.
这个字段在数据报通过网络时被填入.
源主机必须为这个路由信息提供足够的空间.
如果数据字段在数据报到达目的主机之前被填充,则在不记录这个路径的情况下继续转发这个数据报.
"网际时间戳该选项强制目的路由上的一些或所有路由器把一个时间戳放入选项数据中.
时间戳按秒度量,并且可以用于调试的目的.
但由于大多数IP数据在不到1s的时间内就被转发及IP路由器不需要有同步的时钟,导致时间戳不精确.
因此,它不能用于性能度量.
5.
3子网掩码子网掩码(SubnetMask)又称网络掩码,是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码.
它不能单独存在,必须结合IP地址一起使用.
5.
3.
1子网掩码概述互联网是由许多小型网络构成的,每个网络上都有许多主机,这样便构成了一个有层次的结构.
IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点,将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分,以便于IP地址的寻址操作.
如果不指定IP地址的网络号和主机号各是多少位,就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号,这就需要通过子网掩码来实现.
子网掩码不能单独存在,必须结合IP地址一起使用.
子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分.
子网掩码的设定必须遵循一定的规则.
与IP地址类似,子网掩码也是由32位的二进制数构成,其左边用若干个连续的二进制数字"1"表示,右边用若干个连续的二进制数字"0"表示,其格式如图5-4所示.
这样通过左边若干连续个数的"1"及右边若干连续个数的"0"能够区分IP地址的网络号和主机号部分.
图5-4子网掩码格式子网掩码也通常使用点分十进制数的方法来表示.
例如,255.
255.
255.
0就表示一个子网掩码,与转后的二进制数关系如图5-5所示.
并且它是C类IP地址的默认子网掩码(本书将在后面进行详细讲解).
上篇118基础知识图5-5子网掩码十进制与二进制对应关系常用的子网掩码有数百种,这里只介绍最常用的两种子网掩码,它们分别是"255.
255.
255.
0"和"255.
255.
0.
0".
"子网掩码是"255.
255.
255.
0"的网络最后面一个数字可以在0~255范围内任意变化,因此可以提供256个IP地址.
但是实际可用的IP地址数量是256–2,即254个,因为主机号不能全是"0"或全是"1".
"子网掩码是"255.
255.
0.
0"的网络后面两个数字可以在0~255范围内任意变化,可以提供2552个IP地址.
但是实际可用的IP地址数量是2552–2,即65023个.
下面介绍子网掩码的相关知识:1.
子网对于企业所有主机位于同一网络层次中,不方便管理员对其进行管理.
因此,提出了将大网络进一步划分成小网络,而这些小网络就称为"子网".
IP地址的子网掩码设置不是任意的.
如果将子网掩码设置过大,也就是说子网范围扩大.
根据子网寻径规则,很可能发往和本地机不属于同一子网内的计算机,会因为错误的判断而认为目标计算机是在同一个子网内中.
那么,数据包将在本子网内循环,直到超时并抛弃,使数据不能正确到达目标的计算机,导致网络传输错误.
如果将子网掩码设置得过小,那么会将本来属于同一子网内的机器之间的通信当作是跨子网传输,数据包都交给默认网关处理,这样势必增加默认网关的负担,造成网络效率下降.
因此,子网掩码应该根据网络的规模进行设置.
如果一个网络的规模不超过254台计算机,采用"255.
255.
255.
0"作为子网掩码就可以了.
2.
掩码掩码与IP地址相对应,具有32位地址,当用掩码与IP地址进行逐位"逻辑与"(AND)运算后,就能够得知该IP地址的网络地址(网络号).
例如,一个IP地址为221.
180.
60.
15,其默认掩码为"255.
255.
255.
0",与IP地址进行AND运算后,可得知其网络地址为"201.
180.
60.
0",如图5-6所示.
图5-6掩码的作用第5章119IPv6与IPv4通常A类、B类和C类IP地址都有其默认掩码,如图5-7所示.
图5-7各类地址的默认掩码5.
3.
2子网掩码的计算在对子网进行划分时,需要使用子网掩码,通过子网掩码,能够表明网络中一台主机所在的子网与其他子网的关系,这就需要计算子网掩码.
计算子网掩码的方法有利用划分的子网个数和计算子网中主机的数量两种.
1.
利用子网数计算子网掩码在利用子网数计算子网掩码之前,需要了解具体要划分的子网个数,其具体步骤如图5-8所示.
图5-8计算子网掩码流程例如,现将网络地址为"129.
65.
0.
0"的网络划分为27个子网,则其子网掩码的计上篇120基础知识算方法为:首先由2n=32>27确定n的取值为5,然后根据"129.
65.
0.
0"的网络地址,判断其属于B类IP地址,其默认掩码为"255.
255.
0.
0".
最后,将默认掩码中主机号的前五位置为1,即"11111000",转换为十进制为248,因此其划分子网的子网掩码为"255.
255.
248.
0".
通过前面的介绍,我们可以得出一个规律,即从划分子网的个数就能够判断出其子网掩码,对于B类网络来讲,其子网划分个数与子网掩码即每一个子网的主机数之对应关系如图5-9所示.
对于C类网络来讲,其划分子网个数与子网掩码及每个子网所能够容纳的主机数量,如图5-10所示.
图5-9B类网络子网个数与子网掩码对应关系图5-10C类网络子网个数与子网掩码对应关系2.
利用主机数计算子网掩码在利用主机数计算子网掩码时,必须知道每个子网所需容纳的主机个数,而不必知道其需要划分的子网个数,其主要步骤如图5-11所示.
例如,要将网络号为180.
195.
0.
0的网络划分成若干子网,要求其每个子网能够容纳的主机数量为900台,那么其子网掩码计算方法为:(1)由2n=1024>900,可以确定n的取值为10;(2)根据"180.
195.
0.
0"的网络,判断属于B类IP地址,其默认掩码为"255.
255.
0.
0";(3)将默认掩码中主机号的所有位全部转换为1,即"1111111111111111",接着按照由低位到高位的顺序将n=10位全部转换为0,即"11111100000000"转换为十进制为252.
因此其划分子网的子网掩码为"255.
255.
252.
0".
同过前面的计算,可以得出一个规律,即按照子网能够容纳的主机数量我们也能够计算出其子网掩码.
对于B类网络来讲,其子网能够容纳主机数量与子网掩码的关系,第5章121IPv6与IPv4如图5-12所示.
图5-11利用主机数计算子网掩码流程图5-12B类网络子网掩码每个子网所能够容纳的主机数量的对应关系对于C类网络,其子网掩码每个子网所能够容纳的主机数量的对应关系,如图5-13所示.
上篇122基础知识图5-13C类网络子网掩码每个子网所能够容纳的主机数量的对应关系5.
4IPv6概述随着Internet的飞速发展,使得网络运营商深切地感受到了,因IPv4地址不足而产生的制约性,IP地址空间不足已经成国际关注的焦点.
为解决IPv4存在缺陷的问题,新一代IPv6协议已经被列入许多国内网络和通信运营商的网络规划中.
以IPv6协议为核心的大规模下一代网络建设项目已经正式启动.
5.
4.
1IPv6的产生与发展现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行的.
近年来随着互联网在各个领域内的迅速发展,人们对信息资源的开发和利用进入了一个全新的阶段,这也使得IPv4越来越捉襟见肘:IP地址资源越来越紧张,路由表越来越庞大,路由速度越来越慢等.
地址生存期预测工作组预言,现有的IPv4地址空间将在2005~2011年之间的某个时间耗尽.
虽然各方面都在研究一些补救的方法,如CIDR的使用以及DHCP使用的增加来缓解地址空间的压力,但这些方法并不能解决IPv4的先天不足.
除了地址空间消耗问题外,IPv4其他方面的限制也要求定义一种新的IP协议.
如即使使用了CIDR,路由表也会变得太大,以至无法对它们进行管理以及其服务类型没有得到清晰的定义,几乎没有得到使用.
鉴于这些问题,1990年开始着手开发IP的新版本IPv6.
IPv6报文格式比IPv4的报文格式要简单.
IPv6报文头的格式长度从20B增加到40B,它包含两个16B的源地址和目的地址,前面是8B的控制信息.
而IPv4报文头有两个4B地址,前面是12B的控制信息,后面可能还有选项数据.
大多数的IPv6报文的报文关中减少了控制信息并取消了选项数据,其目的在于优化路由器每个报文的处理时间.
报文头中已删除的经常使用的字段,在需要时可以把它们移到可选的扩展报文头中.
IPv6的编址模型在RFC2373中进行了描述.
它使用128位地址,而不用IPv4中的32位地址.
因此IPv6在理论上允许2128个地址.
即使像现在使用IPv4地址空间的效率一样来使用IPv6地址空间,也允许地球上每平方米土地上有50000个地址.
IPv6地址第5章123IPv6与IPv4表示为用冒号分开的八个十六进制数的形式.
IPv6定义了单播地址、组播地址和任意播地址三种地址类型.
IPv6中还引入了流(Flow)的概念,它是从源发送到目的的一系列相关报文,且要求中介路由器的特殊处理.
如:实时服务.
在源和目的之间可以有多个活动流,以及与任何流关联的流量.
每个流分别用IPv6报文中的24位流标志字段所标记.
总的说来,IPv6的主要优势体现在以下几方面:"扩大地址空间.
"提高网络的整体吞吐量.
"改善服务质量(QoS).
"安全性有更好的保证.
"支持即插即用和移动性.
"更好实现多播功能.
显然,IPv6的优势能够对上述挑战直接或间接地作出贡献.
其中最突出的是IPv6大大地扩大了地址空间,恢复了原来因地址受限而失去的端到端连接功能,为互联网的普及与深化发展提供了基本条件.
当然,IPv6并非十全十美、一劳永逸,不可能解决所有问题.
IPv6只能在发展中不断完善,也不可能在一夜之间发生,过渡需要时间和成本,但从长远看,IPv6有利于互联网的持续和长久发展.
5.
4.
2IPv6的新特性IPv6协议的提出,不仅解决了IPv4协议存在的如地址空间不足的严重缺陷,而且它还针对Internet的应用需求,改进了IPv4协议报头提供了一些新的机制从而很好的解决了诸如移动性、安全性、多媒体传输等问题.
1.
新的报文结构IPv6使用了全新的协议头格式,在IPv6报文头中包括基本报头和可扩展报头两部分,其格式如图5-14所示.
图5-14IPv6报头新格式其中,基本报头与原IPv4报头类似,但在IPv6报头中添加了一些新的字段,以及改变了某些字段,其格式如图5-15所示.
图5-15IPv6基本报头格式上篇124基础知识扩展报头中提供了许多额外信息,共分为六种扩展报头,且它们是可选的,当有多个扩展报头时,这些扩展报头必须按照一定的排列次序,跟在基本报头之后,图5-16所示为其排列次序.
图5-16IPv6扩展报头排列次序IPv6采用128位IP地址,其地址空间为2128.
此外,一些非根本性的和可选择的字段被移动到了IPv6协议头之后的扩展协议中,从而简化了路由器的选择过程,使得网络中的中间路由器在处理IPv6协议头时,有更高的效率.
2.
新的地址配置方式随着网络技术的发展,在Internet上的结点不再单单是计算机了,它将发展成为包括个人数字助理(PDA)、移动电话(MobilePhones)、甚至包括冰箱、电视等家用电器,这就要求IPv6主机地址配置更加简化.
因此,为了达到简化地址配置的目的,在IPv6中除了支持手动地址配置和有状态自动地址配置(使用专用的地址分配服务器动态分配地址)外,还支持一种无状态的地址配置技术.
在该技术中,网络上的主机能够给自己自动配置IPv6地址,在同一链路上,所有主机不需人工干涉就可以进行通信.
3.
QoS(服务质量)保证在IPv6的基本报头中新定义了一种称为流标识的全新字段.
它使得网络中的路由器能够对属于一个流标识的数据包进行识别并提供特殊处理.
IPv6的流标识字段,使得路由器可以在不打开传输的内层数据包的情况下就可以识别流,这就是说即使数据包有效负荷已经进行了加密,但仍然可以实现对QoS的支持.
4.
支持实时音频和视频传输在IPv6的报头结构中取消了服务类型字段,增加了流标识字段,该字段除了能提供QoS外,还使得源主机可以请求对数据做出特殊的处理,如能够支持实时音频和视频的传输.
5.
移动性在IPv6的可扩展报头中,采用了RoutingHeader(路由报头)和DestinationOption第5章125IPv6与IPv4Header(目的地选项报头)报头类型,使得IPv6对移动性提供了内在的支持.
在IPv6中能够给移动结点分配一个本地地址,通过此地址总可以访问到它.
在移动结点位于本地时,它连接到本地链路并使用其本地地址.
在移动结点远离本地时,本地代理(通常是路由器)在该移动结点和正与其进行通信的结点之间传递消息.
这样就达到了设备能够在Internet上随意改变位置但仍能够维持现有连接的目的.
5.
5IPv6基础知识在IPv4中地址长度为32位,能够容纳最大地址数量为232;而在IPv6中地址长度控展到128位,能够容纳的最大地址空间数量为2128.
显然,IPv6地址的数量要远远大于IPv4地址的数量.
5.
5.
1IPv6编址原来用于表示IPv4地址的点分十进制法显然不在适用于新的IPv6地址.
人们研究出了更适合于IPv6地址的表示方法,即冒号十六进制表示法,它又包括不同的方法.
1.
首选格式在IPv6地址的三种表示方法中,其首选格式为:"x:x:x:x:x:x:x:x",其中x的值是十六进制数值,分别对应于128位地址中的八个16位地址段.
例如:2001:FECD:BA23:CD1F:DCB1:1010:9235:4088;FEDC:BA56:DCB2:3512:BA56:FEDC:1010:3220;另外,个别字段前面的"0"可以省略不写,但是每段必须至少有1位数字,例如:1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A可以简写为:1080:1080:0:0:0:8:800:200C:417A.
2.
压缩格式在分配某些形式的IPv6地址时,该地址可能是一个包含一长串"0"位的地址,为了简化包含一长串"0"位地址的书写,方便文本形式的描述,指定了一种特殊的语法格式来压缩0.
在这种特殊的格式中,使用"::"符号表示有多组16位"0",但是"::"符号只能在一个地址中出现一次,可用于压缩一个地址中的前导、末尾或相邻的16位"0".
例如:1080:1080:0:0:0:8:800:200C:417A使用"::"符号压缩后表示为"1080:1080::8:800:200C:417A";FEC0:1:0:0:0:0:0:1234使用"::"符号压缩后表示为"fec0:1::1234".
3.
混合格式当处理拥有IPv4和IPv6结点的混合环境时,可以使用该形式.
即"x:x:x:x:x:上篇126基础知识x:d.
d.
d.
d",其中,"x"是IPv6地址的96位高位顺序字节(六个高阶16位段)的十六进制值,"d"是32位低位顺序字节(四个低阶8位段)的十进制值.
通常,对于"映射IPv4的IPv6地址"以及"兼容IPv4的IPv6地址"来讲,可以采用这种表示法来表示.
例如:0:0:0:0:0:0:12.
1.
68.
123用此方法可以表示为"::12.
1.
68.
123".
4.
IPv6地址前缀表示IPv6地址前缀与IPv4中的CIDR(无类域间路由)相似,并写入CIDR表示法中.
IPv6地址前缀的表示方法为:"IPv6地址/前缀长度",其中IPv6地址是指前面所讲格式中的任意一种地址格式,而前缀长度的值为十进制数值,表示前缀由多少个最左侧相邻位构成.
例如:fec0:0:0:1::1234/64,其中地址的前64位"FEC0:0:0:1"构成了地址的前缀.
在IPv6地址中,地址前缀用于表示IPv6地址中有多少位表示子网.
5.
5.
2IPv6的地址分类所有类型的IPv6地址都被分配到接口,而不是结点.
IPv6地址是单个或一组接口的128位标识符,有三种类型,详细介绍如下:1.
单播(Unicast)地址单播地址是指具有单一接口的地址,其中一个单接口有一个标识符.
发送给一个单播地址的数据包被送到由该地址标识的接口.
对于有多个接口的结点,它的任何一个单播地址都可以用作该结点的标识符.
通常,单播地址在逻辑上划分为子网前缀和接口ID两部分,其格式如图5-17所示.
其中接口ID用于标识链路接口,在该链路中其值必须是唯一的,一个接口标识符应与该接口的链路层地址相同,该链路通常由子网前缀来标识.
图5-17单播地址逻辑结构IPv6单播地址是用连续的位掩码聚集的地址,类似于CIDR的IPv4地址.
IPv6中的单播地址分配有多种形式,包括全部可聚集全球单播地址、NSAP地址、IPX分级地址、站点本地地址、链路本地地址以及运行IPv4的主机地址.
单播地址中有下列两种特殊地址:1)不确定地址单播地址0:0:0:0:0:0:0:0称为不确定地址.
它不能分配给任何结点.
它的一个应用示例是初始化主机时,在主机未取得自己的地址以前,可在它发送的任何IPv6包的源地址字段放上不确定地址.
不确定地址不能在IPv6包中用作目的地址,也不能用在IPv6路第5章127IPv6与IPv4由头中.
2)回环地址单播地址0:0:0:0:0:0:0:1称为回环地址.
结点用它来向自身发送IPv6包.
它不能分配给任何物理接口.
2.
任播(AnyCast)地址任播IPv6地址也称为任意点播IPv6地址,它是指一组接口的地址(一般属于不同结点)具有一个标识符,发送到任播地址的数据包被送到由该地址标识的、根据路由选择距离度量最近的一个接口上.
任播地址是从单播的地址空间分配而来,可用任何一种规定的单播地址格式.
因此,在语法上是无法区别单播地址和任播地址的.
当一个单播地址分配给多个接口时,如果把它转为任播地址,那么被分配该地址的结点,必须显示地配置,以便知道这是一个任播地址.
其中,预定的子网路由器任播地址格式如图5-18所示.
图5-18任播地址预定格式其中,子网前缀用来标识一条特定链路;接口标识为"0"的链路上的一个接口,其任播地址与单播地址在语法上是相同的.
IPv6任意播地址存在下列限制:"任意播地址不能用作源地址,而只能作为目的地址;"任意播地址不能指定给IPv6主机,只能指定给IPv6路由器;"IPv6任意播地址.
3.
多播(MultiCast)地址多播IPv6地址是指一组接口的地址(通常分属不同结点),其中这一组接口具有一个标识符.
发送到一个多播地址的数据包被送到由该地址标识的每个接口上.
简单的说,多播地址就是一组结点的标识符.
其格式如图5-19所示.
图5-19多播地址格式对图中各字段的说明如下:"第一字段是标识字段,共占8位,所有位全部为"1",用于标识该地址是一个多播地址.
"Flag(标志字段),共占4位,其格式为"000T".
其中前3位为高位是保留位,其初始值为0;T的取值包括0和1.
若T=0,则表示一个永久分配的多播地址,由全球Internet编号机构进行分配;若T=1,则表示一个非永久的多播地址.
"Extent(范围字段),共占4位,主要用于限制多播组的范围.
该字段的可能取值及各值所代表意义如图5-20所示.
上篇128基础知识图5-20Extent字段取值"GroupID(组标识),共占112位,主要用于标识多播组,可以是永久的也可以是临时的.
如常用的多播组有所有结点地址=FF02:0:0:0:0:0:0:1(链路本地);所有路由器地址=FF02:0:0:0:0:0:0:2(链路本地);所有路由器地址=FF05:0:0:0:0:0:0:2(站点本地).
5.
5.
3IPv6数据报IPv6包由IPv6包头(40B固定长度)、扩展包头和上层协议数据单元三部分组成.
IPv6包扩展包头中的分段包头中指明了IPv6包的分段情况.
其中,不可分段部分包括IPv6包头、Hop-by-Hop选项包头、目的地选项包头(适用于中转路由器)和路由包头;可分段部分包括认证包头、ESP协议包头、目的地选项包头(适用于最终目的地)和上层协议数据单元.
但是需要注意的是,在IPv6中,只有源结点才能对负载进行分段,并且IPv6超大包不能使用该项服务.
1.
IPv6数据包:包头IPv6包头长度固定为40B,去掉了IPv4中一切可选项,只包括八个必要的字段,因此尽管IPv6地址长度为IPv4的四倍,IPv6包头长度仅为IPv4包头长度的两倍.
其中的各个字段格式如下:Version(版本号):4位,IP协议版本号,值.
IPv6数据包中的包头可以分为下面七个组成部分,详细介绍如下:"TrafficeClass(通信类别)8位,指示IPv6数据流通信类别或优先级.
功能类似于IPv4的服务类型(TOS)字段.
"FlowLabel(流标记)20位,IPv6新增字段,标记需要IPv6路由器特殊处理的数据流.
该字段用于某些对连接的服务质量有特殊要求的通信,诸如音频或视频等实时数据传输.
在IPv6中,同一信源和信宿之间可以有多种不同的数据流,第5章129IPv6与IPv4彼此之间以非"0"流标记区分.
如果不要求路由器做特殊处理,则该字段值置为"0".
"PayloadLength(负载长度)16位负载长度.
负载长度包括扩展头和上层PDU,16位最多可表示65535字节负载长度.
超过这一字节数的负载,该字段值置为"0",使用扩展头逐个跳段(Hop-by-Hop)选项中的巨量负载(JumboPayload)选项.
"NextHeader(下一包头)8位,识别紧跟IPv6头后的包头类型,如扩展头(有的话)或某个传输层协议头(诸如TCP,UDP或着ICMPIPv6).
"HopLimit(跳段数限制)8位,类似于IPv4的TTL(生命期)字段.
与IPv4用时间来限定包的生命期不同,IPv6用包在路由器之间的转发次数来限定包的生命期.
包每经过一次转发,该字段减1,减到0时就把这个包丢弃.
"SourceAddress(源地址)128位,发送方主机地址.
"DestinationAddress(目的地址)128位,在大多数情况下,目的地址即信宿地址.
但如果存在路由扩展头的话,目的地址可能是发送方路由表中下一个路由器接口.
2.
IPv6数据包:扩展包头IPv6包头设计中对原IPv4包头所做的一项重要改进就是将所有可选字段移出IPv6包头,置于扩展头中.
由于除Hop-by-Hop选项扩展头外,其他扩展头不受中转路由器检查或处理,这样就能提高路由器处理包含选项的IPv6分组的性能.
通常,一个典型的IPv6包,没有扩展头.
仅当需要路由器或目的结点做某些特殊处理时,才由发送方添加一个或多个扩展头.
与IPv4不同,IPv6扩展头长度任意,不受40B限制,以便于日后扩充新增选项,这一特征加上选项的处理方式使得IPv6选项能得以真正的利用.
但是为了提高处理选项头和传输层协议的性能,扩展头总是8B长度的整数倍.
目前,RFC2460中定义了以下六个IPv6扩展包头,详细介绍如下:(1)Hop-by-Hop(逐个跳段)选项包头:Hop-by-Hop选项包头包含分组传送过程中,每个路由器都必须检查和处理的特殊参数选项.
其中的选项描述一个分组的某些特性或用于提供填充.
这些选项包括Pad1选项(选项类型为0),填充单字节.
PadN选项(选项类型为1),填充两个以上字节.
JumboPayload选项(选项类型为194),用于传送超大分组.
使用JumboPayload选项,分组有效载荷长度最大可达4294967295字节.
负载长度超过65535字节的IPv6包称为"超大包".
路由器警告选项(选项类型为五),提醒路由器分组内容需要做特殊处理.
路由器警告选项用于组播收听者发现和RSVP(资源预定)协议.
(2)目的地选项包头:目的地选项包头指名需要被中间目的地或最终目的地检查的信息.
它有两种用法,一种是如果存在路由扩展头,则每一个中转路由器都要处理这些选项;另一种是,如果没有路由扩展头,则只有最终目的结点需要处理这些选项.
(3)路由包头:类似于IPv4的松散源路由.
IPv6的源结点可以利用路由扩展包头指定一个松散源路由,即分组从信源到信宿需要经过的中转路由器列表.
(4)分段包头:提供分段和重装服务.
当分组大于链路最大传输单元(MTU)时,上篇130基础知识源结点负责对分组进行分段,并在分段扩展包头中提供重装信息.
(5)认证包头:提供数据源认证、数据完整性检查和反重播保护.
认证包头不提供数据加密服务,需要加密服务的数据包,可以结合使用ESP协议.
(6)ESP协议包头:提供加密服务.
3.
IPv6数据包:上层协议数据单元上层数据单元即PDU,全称为ProtocolDataUnit.
PDU由传输头及其负载(如ICMPIPv6消息或UDP消息等)组成.
而IPv6包有效负载则包括IPv6扩展头和PDU,通常所能允许的最大字节数为65535B,大于该字节数的负载可通过使用扩展头中的JumboPayload选项进行发送.
5.
5.
4ICMPv6ICMPv6是InternetControlMessageProtocolVersion6的简称,译为第六版互联网控制信息协议.
Internet控制信息协议(ICMP)是IP协议的一个重要组成部分.
通过IP包传送的ICMP信息主要用于涉及网络操作或错误操作的不可达信息.
ICMP包发送是不可靠的,所以主机不能依靠接收ICMP包解决任何网络问题.
ICMP在IPv6定义中重新修订.
此外,IPv4组成员协议(IGMP)的多点传送控制功能也嵌入到ICMPv6中.
ICMPv6功能主要包括以下几个方面:"通告网络错误比如,某台主机或整个网络由于某些故障不可达.
如果有指向某个端口号的TCP或UDP包没有指明接受端,这也由ICMP报告.
"通告网络拥塞当路由器缓存太多包,由于传输速度无法达到它们的接收速度,将会生成"ICMP源结束"信息.
对于发送者,这些信息将会导致传输速度降低.
当然,更多的ICMP源结束信息的生成也将引起更多的网络拥塞,所以使用起来较为保守.
"协助解决故障ICMP支持Echo功能,即在两个主机间一个往返路径上发送一个包.
Ping是一种基于这种特性的通用网络管理工具,它将传输一系列的包,测量平均往返次数并计算丢失百分比.
"通告超时如果一个IP包的TTL降低到零,路由器就会丢弃此包,这时会生成一个ICMP包通告这一事实.
TraceRoute是一个工具,它通过发送小TTL值的包及监视ICMP超时通告可以显示网络路由.
与IPv4一样IPv6的报头和扩展报头并没有提供报错功能.
在RFC2463中定义了ICMPv6,并且在实现IPv6时必须实现ICMPv6.
在邻结点发现和多播侦听发现的不同情况下,ICMPv6协议提供了一个数据包结构的框架.
ICMPv6报文主要分为两类,详细介绍如下:"差错报文由目标结点或者中间路由器发送,用于报告在转发和传送IPv6数据包过程中出现的错误.
在所有的ICMPv6差错报文中,8位类型字段中的最高位都为0,.
因此,对于ICMPv6差错报文的类型字段,其有效值范围就是0~127.
第5章131IPv6与IPv4ICMPv6的差错报文包括以下几种类型:目标不可达(Destinationunreachable)、数据包过长(PacketTooBig)、超时(TimeExceeded)和参数问题(ParameterProblem).
"信息报文提供诊断功能和附加的主机功能,比如多播侦听发现(MLD)和邻结点发现(ND).
在所有的ICMPv6报文中,8位类型字段中的最高位都为1.
因此其有效值的范围就是128~255.
根据RFC2463,ICMPv6的信息报文包括会送请求报文(Echorequest)和会送应答报文(EchoReply).
ICMPv6的报头由前一个报头中的下一个报头字段的值58来标识.
ICMPv6报头中的字段包括:"类型表示ICMPv6报文的类型,此字段长度为8位.
在ICMPv6差错报文中,此字段的最高位为0,在ICMPv6信息报文中,此字段的最高位为1.
"代码区分某一给定类型报文中的多个不同报文,此字段的长度为8对某一类型的第一个(或者只有一个)报文,代码字段的值为0.
"检验和存放ICMPv6报文的检验和.
此字段的长度为16位.
当计算检验和时,IPv6的伪报头被加到ICMPv6报文之前.
"报文主体包括ICMPv6报文专有的(message-specific)数据.
5.
6邻居发现(ND)协议IPv6邻居发现(ND)是一组确定邻居结点之间关系的消息和过程.
ND代替了在IPv4中使用的"地址解析协议(ARP)"、"Internet控制消息协议(ICMP)"、路由器发现和ICMP重定向,并提供了其他功能.
ND在RFC2461"用于IP版本6(IPv6)的邻居发现"(NeighborDiscoveryforIPVersion6(IPv6))中进行了描述.
邻居发现(ND)协议的使用主要可分为三个方面,包括ND由主机使用、ND由路由器使用和ND由结点使用.
其中,在ND由主机使用中,主要用于探索邻居路由器、探索地址、地址前缀和其他配置参数;在ND由路由器使用中,主要用于公告它们的存在、主机配置参数以及处于链路的前缀,通知主机更好的下一个跃点地址,以便转发用于特定目标的数据包;在ND由结点使用中,主要用于解析IPv6数据包所转发到的邻居结点的链路层地址,确定邻居结点的链路层地址何时发生变化,确定IPv6数据包是否可以发送到邻居和能否收到来自邻居的数据包.
邻居发现(ND)协议的描述过程如表5-2所示.
表5-2ND描述过程过程说明路由器探索主机探索附加链路上的本地路由器(等价于ICMPv4路由器发现)并自动配置默认路由器(等价于IPv4中的默认网关)的过程前缀探索主机探索用于本地目标的网络前缀的过程参数探索主机探索其他操作参数的过程,包括链路最大传输单元(MTU)和用于出站数据包的默认hop限制地址自动配置为全状态地址配置服务器(例如,动态主机配置协议版本6(DHCPv6))上的接口配置IP地址的过程上篇132基础知识续表过程说明地址解析结点将邻居结点的IPv6地址解析为它的链路层地址(等价于IPv4中的ARP)的过程.
所解析的链路层地址将成为结点的邻居高速缓存(等价于IPv4中的ARP高速缓存)中的项.
在运行WindowsXP的计算机上可以通过使用ipv6nc命令查看邻居高速缓存的内容.
邻居高速缓存将显示用于邻居高速缓存项的接口标识、邻居结点的IPv6地址、相应的链路层地址,以及邻居高速缓存项的状态下一个跃点确定结点确定根据目标地址而将数据包转发到的邻居的IPv6地址的过程.
转发或下一个跃点的地址不是数据包被发送到的目标地址,就是邻居路由器的地址.
用于目标的已解析的下一个跃点地址将成为结点的目标高速缓存中的项(也称为路由高速缓存).
在运行WindowsXP的计算机上可以使用ipv6rc命令查看路由器高速缓存的内容.
路由高速缓存将显示目标地址、接口标识和下一个跃点地址、接口标识和在发送到目标时用作源地址的地址,以及用于目标的路径MTU邻居无法建立连接检测结点确定IPv6数据包不能被发送的邻居结点和从邻居结点接收到的过程.
在邻居的链路层地址被确定后,将跟踪邻居高速缓存中项的状态.
如果邻居不再接收和发送回数据包,则邻居高速缓存项最终将被删除.
路径无法建立连接检测为IPv6提供了一种机制,用来确定邻居主机或路由器在本地网段上不再可用重复地址检测结点确定被认为在使用的地址已经不再由邻居结点使用的过程(等价于IPv4中无偿ARP帧的使用)重定向功能路由器通知主机更好地到达目标的第一个跃点IPv6地址的过程(等价于IPv4ICMP重定向消息的功能)5.
7DHCPv6协议DHCPv6(DynamicHostConfigurationProtocolforIPv6,支持IPv6的动态主机配置协议)是针对IPv6编址方案设计的,为主机分配IPv6前缀、IPv6地址和其他网络配置参数的协议.
与其他IPv6地址分配方式(手工配置、通过路由器公告消息中的网络前缀无状态自动配置等)相比,DHCPv6具有以下优点:"不仅可以分配IPv6地址,还可以分配IPv6前缀,便于全网络的自动配置和管理.
"更好地控制地址的分配.
通过DHCPv6不仅可以记录为主机分配的地址/前缀,还可以为特定主机分配特定的地址/前缀,以便于网络管理.
"除了IPv6前缀、IPv6地址外,还可以为主机分配DNS服务器、域名等网络配置参数.
1.
DHCPv6网络构成在DHCPv6典型组网一般由三种角色组成,包括DHCPv6客户端、DHCPv6服务器和DHCPv6中继,详细介绍如下:"DHCPv6客户端动态获取IPv6地址、IPv6前缀或其他网络配置参数的设备.
"DHCPv6服务器负责为DHCPv6客户端分配IPv6地址、IPv6前缀和其他网络配置参数的设备.
DHCPv6服务器不仅可以为DHCPv6客户端分配IPv6地址,还可以为其分配IPv6前缀.
DHCPv6服务器为DHCPv6客户端分配IPv6前缀后,第5章133IPv6与IPv4DHCPv6客户端向所在网络发送包含该前缀信息的RA消息,以便网络内的主机根据该前缀自动配置IPv6地址.
"DHCPv6中继DHCPv6客户端通过本地链路范围的组播地址与DHCPv6服务器通信,以获取IPv6地址和其他网络配置参数.
如果服务器和客户端不在同一个链路范围内,则需要通过DHCPv6中继来转发报文,这样可以避免在每个链路范围内都部署DHCPv6服务器,既节省了成本,又便于进行集中管理.
2.
DHCPv6中继工作过程通过DHCPv6中继动态获取IPv6地址/前缀和其他网络配置参数的过程中,DHCPv6客户端与DHCPv6服务器的处理方式与不通过DHCPv6中继时的处理方式基本相同.
DHCPv6中继的转发过程如下:"DHCPv6客户端向所有DHCPv6服务器和中继的组播地址FF02::1:2发送请求;"DHCPv6中继接收到请求后,将其封装在Relay-forward报文的中继消息选项(RelayMessageOption)中,并将Relay-forward报文发送给DHCPv6服务器;"DHCPv6服务器从Relay-forward报文中解析出客户端的请求,为客户端选取IPv6地址和其他参数,构造应答消息,将应答消息封装在Relay-reply报文的中继消息选项中,并将Relay-reply报文发送给DHCPv6中继;"DHCPv6中继从Relay-reply报文中解析出服务器的应答,转发给DHCPv6客户端;"DHCPv6客户端根据DHCPv6服务器分配的IPv6地址/前缀和其他参数进行网络配置.
5.
8IPv6中的DNS协议互联网上的应用很多,但大都离不开域名系统(DNS)的支持,域名系统的主要作用是用来进行域名与IP地址的转换,即域名解析,比如浏览网站、Email、FTP等都需要先进行域名解析.
IPv6网络中的DNS非常重要,一些IPv6的新特性和DNS的支持密不可分.
下面从IPv6DNS的体系结构、IPv6的地址解析、IPv6地址自动配置和即插即用、IPv4到IPv6的过渡等几方面对IPv6DNS进行介绍.
1.
IPv6域名系统的体系结构IPv6网络中的DNS与IPv4的DNS在体系结构上是一致的,都采用树型结构的域名空间.
IPv4协议与IPv6协议的不同并不意味着需要单独两套IPv4DNS体系和IPv6DNS体系,相反的是,DNS的体系和域名空间必须是一致的,即IPv4和IPv6共同拥有统一的域名空间.
在IPv4到IPv6的过渡阶段,域名可以同时对应于多个IPv4和IPv6的地址.
以后随着IPv6网络的普及,IPv6地址将逐渐取代IPv4地址.
2.
DNS对IPv6地址层次性的支持IPv6可聚合全局单播地址是在全局范围内使用的地址,必须进行层次划分及地址聚上篇134基础知识合.
IPv6全局单播地址的分配方式如下:顶级地址聚合机构TLA(即大的ISP或地址管理机构)获得大块地址,负责给次级地址聚合机构NLA(中小规模ISP)分配地址,NLA给站点级地址聚合机构SLA(子网)和网络用户分配地址.
IPv6地址的层次性在DNS中通过地址链技术可以得到很好的支持.
下面从DNS正向地址解析和反向地址解析两方面进行分析.
1)正向解析IPv4的地址正向解析的资源记录是"A"记录.
IPv6地址的正向解析目前有两种资源记录,即,"AAAA"和"A6"记录.
其中,"AAAA"较早提出4,它是对"A"记录的简单扩展,由于IP地址由32位扩展到128位,扩大了四倍,所以资源记录由"A"扩大成四个"A".
"AAAA"用来表示域名和IPv6地址的对应关系,并不支持地址的层次性.
"A6"在RFC2874中提出,它是把一个IPv6地址与多个"A6"记录建立联系,每个"A6"记录都只包含了IPv6地址的一部分,结合后拼装成一个完整的IPv6地址.
"A6"记录支持一些"AAAA"所不具备的新特性,如地址聚合,地址更改(Renumber)等.
首先,"A6"记录方式根据TLA、NLA和SLA的分配层次把128位的IPv6的地址分解成为若干级的地址前缀和地址后缀,构成了一个地址链.
每个地址前缀和地址后缀都是地址链上的一环,一个完整的地址链就组成一个IPv6地址.
这种思想符合IPv6地址的层次结构,从而支持地址聚合.
其次,用户在改变ISP时,要随ISP改变而改变其拥有的IPv6地址.
如果手工修改用户子网中所有在DNS中注册的地址,是一件非常烦琐的事情.
而在用"A6"记录表示的地址链中,只要改变地址前缀对应的ISP名字即可,可以大大减少DNS中资源记录的修改.
并且在地址分配层次中越靠近底层,所需要改动的越少.
2)反向解析IPv6反向解析的记录和IPv4一样,是"PTR",但地址表示形式有两种.
一种是用".
"分隔的半字节16进制数字格式(NibbleFormat),低位地址在前,高位地址在后,域后缀是"IP6.
INT.
".
另一种是二进制串(Bit-string)格式,以"\",域后缀是"IP6.
ARPA.
".
半字节16进制数字格式与"AAAA"对应,是对IPv4的简单扩展.
二进制串格式与"A6"记录对应,地址也像"A6"一样,可以分成多级地址链表示,每一级的授权用"DNAME"记录.
和"A6"一样,二进制串格式也支持地址层次特性.
总之,以地址链形式表示的IPv6地址体现了地址的层次性,支持地址聚合和地址更改.
但是,由于一次完整的地址解析分成多个步骤进行,需要按照地址的分配层次关系到不同的DNS服务器进行查询.
所有的查询都成功才能得到完整的解析结果.
这势必会延长解析时间,出错的机会也增加.
因此,需要进一步改进DNS地址链功能,提高域名解析的速度才能为用户提供理想的服务.
3.
IPv6中的即插即用与DNSIPv6协议支持地址自动配置,这是一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情第5章135IPv6与IPv4况下,IPv6网络接口可以获得链路局部地址、站点局部地址和全局地址等,并且可以防止地址重复.
IPv6支持无状态地址自动配置和有状态地址自动配置两种方式.
IPv6结点通过地址自动配置得到IPv6地址和网关地址.
但是,地址自动配置中不包括DNS服务器的自动配置.
如何自动发现提供解析服务的DNS服务器也是一个需要解决的问题.
正在研究的DNS服务器的自动发现的解决方法可以分为无状态和有状态两类.
在无状态的方式下,需要为子网内部的DNS服务器配置站点范围内的任播地址.
要进行自动配置的结点以该任播地址为目的地址发送服务器发现请求,询问DNS服务器地址、域名和搜索路径等DNS信息.
这个请求到达距离最近的DNS服务器,服务器根据请求,回答DNS服务器单播地址、域名和搜索路径等DNS信息.
结点根据服务器的应答配置本机DNS信息,以后的DNS请求就直接用单播地址发送给DNS服务器.
另外,也可以不用站点范围内的任播地址,而采用站点范围内的多播地址或链路多播地址等.
还可以一直用站点范围内的任播地址作为DNS服务器的地址,所有的DNS解析请求都发送给这个任播地址.
距离最近的DNS服务器负责解析这个请求,得到解析结果后把结果返回请求结点,而不像上述做法是把DNS服务器单播地址、域名和搜索路径等DNS信息告诉结点.
从网络扩展性,安全性,实用性等多方面综合考虑,第一种采用站点范围内的任播地址作为DNS服务器地址的方式相对较好.
在有状态的DNS服务器发现方式下,是通过类似DHCP这样的服务器把DNS服务器地址、域名和搜索路径等DNS信息告诉结点.
当然,这样做需要额外的服务器.
5.
9IPv6路由协议及安全IPv6的概念现在已并不陌生,下面仅对IPv6路由协议在安全问题上,从以下三个方面做一个深入的研究.
1.
协议安全在协议安全层面上,IPv6路由协议全面支持认证头(AH)认证和封装安全有效负荷(ESP)信息安全封装扩展头.
AH认证支持hmac_md5_96、hmac_sha_1_96认证加密算法,ESP封装支持DES_CBC、3DES_CBC以及Null等三种算法.
2.
网络安全IPv6路由协议的网络安全包括以下四个方面,详细介绍如下:"端到端的安全保证.
在两端主机上对报文进行IPSec封装,中间路由器实现对有IPSec扩展头的IPV6报文进行透传,从而实现端到端的安全.
"对内部网络的保密.
当内部主机与因特网上其他主机进行通信时,为了保证内部网络的安全,可以通过配置的IPSec网关实现.
因为IPSec作为IPV6路由协议的扩展报头不能被中间路由器而只能被目的结点解析处理,因此IPSec网关可以通过IPSec隧道的方式实现,也可以通过IPV6路由协议扩展头中提供的路由头和逐跳选项头结合应用层网关技术来实现.
后者的实现方式更加灵活,有利上篇136基础知识于提供完善的内部网络安全,但是比较复杂.
"通过安全隧道构建安全的VPN.
此处的VPN是通过IPV6路由协议的IPSec隧道实现的.
在路由器之间建立IPSec的安全隧道,构成安全的VPN是最常用的安全网络组建方式.
IPSec网关的路由器实际上就是IPSec隧道的终点和起点,为了满足转发性能的要求,该路由器需要专用的加密板卡.
"通过隧道嵌套实现网络安全.
通过隧道嵌套的方式可以获得多重的安全保护.
当配置了IPSec的主机通过安全隧道接入到配置了IPSee网关的路由器,并且该路由器作为外部隧道的终结点将外部隧道封装剥除时,嵌套的内部安全隧道就构成了对内部网络的安全隔离.
3.
其他安全保障IPv6路由协议的IPSec为网络数据和信息内容的有效性、一致性以及完整性提供了保证,但是数据网络的安全威胁是多层面的,它们分布在物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等各个部分.
对于物理层的安全隐患,可以通过配置冗余设备、冗余线路、安全供电、保障电磁兼容环境以及加强安全管理来防护.
对于物理层以上层面的安全隐患,可以采用以下防护手段:通过诸如AAA、TACACS+、RADIUS等安全访问控制协议控制用户对网络的访问权限来防止针对应用层的攻击;通过MAC地址和IP地址绑定、限制每端口的MAC地址使用数量、设立每端口广播包流量门限、使用基于端口和VLAN的ACL、建立安全用户隧道等来防范针对二层网络的攻击;通过进行路由过滤、对路由信息的加密和认证、定向组播控制、提高路由收敛速度、减轻路由振荡的影响等措施来加强三层网络的安全性.
路由器和交换机对IPSec的完善支持保证了网络数据和信息内容的有效性、一致性以及完整性,并且为网络安全提供了诸多解决办法.
5.
10IPv6过渡技术IPv6是IPv4的替代协议,是下一代互联网的核心和基础协议.
从1994年IETF批准RFC1752至今,IPv6已经走过了13年的发展历程.
今天,IPv6已经站在了大规模商用的门坎上,业界公认,IPv6将全面推动以移动通信和数字家电为代表的一系列新业务和新技术的发展,为社会全面信息化提供可靠的基础协议.
IPv6的实际部署并不能一蹴而就,由于IPv4是目前Internet上的统治性协议,现阶段IP网络上的绝大多数应用都是基于IPv4的,基于IPv6的应用需要逐步开发,客户群需要逐渐培养,而且基于IPv4技术的累积投资巨大,因此决定了IPv4向IPv6的过渡将是一个漫长的过程.
如何在整个过渡期间做到业务平滑迁移,如何保护运营商既有投资和IPv4用户既有利益,是电信运营商和设备供应商需要研究的共同课题.
5.
10.
1从IPv4向IPv6过渡的三个阶段市场需求是网络演进的根本动力,而市场需求则来源于最终用户的业务体验,IPv6第5章137IPv6与IPv4商用也必然遵循这一规律.
从业务体验方面来看,首先对IPv6有现实需求的是3G、WiMax、WiFi等移动宽带业务,其次是IPTV、视频会议、VoIP等对资源要求高的业务,待这些业务充分发展、IPv6多业务承载网逐步成熟后,IPv6技术将会逐渐进入智能家居、远程办公等人们的日常生活领域,最终过渡到全IPv6的下一代互联网.
从网络部署方面来看,首先部署IPv6的应该是业务量需求大的核心城市,以及大学、科研院所、政府机关、大企业等VIP客户,待网络层次成型、产业链逐渐成熟后,再逐步将IPv6引入业务量稀疏地区和普通用户.
在IPv6向IPv4过渡的初期,基于IPv6的业务还带有相当程度的试验和探索性质,Internet上的绝大部分应用仍然是基于IPv4的,Internet的主体也仍然采用IPv4,IPv6网络仅在局部构成中小型网络.
业界形象地将这个阶段称为"IPv6孤岛,IPv4海洋".
这一阶段的问题首先是使各个相对孤立的IPv6网络之间能够相互通信;其次,IPv6孤岛需要访问的资源大部分仍然处在基于IPv4的Internet主体网络中,需要解决IPv6网络中的主机访问IPv4网络的问题;而且此时IPv6的地址分配还处在IPv4地址的阴影当中,大量IPv6特定网段的地址或者IPv4向IPv6的映射网段地址构成IPv6路由表的重要组成部分.
当基于IPv6的业务普遍实现大规模应用后,从IPv4到IPv6的过渡就进入了IPv4与IPv6并存的中期阶段.
在这一阶段,IPv6网络已经形成规模,构成了独立于IPv4网络的从接入网、驻地网到核心网的完整网络结构.
这一阶段最重要的任务是如何解决IPv4和IPv6网络中的主机和资源互访过程中出现的种种问题,其次是如何将IPv4网络中的结点升级到IPv6,以及如何将IPv4中的网络资源和业务、应用迁移到IPv6网络中去.
最后,当IPv4网络中的绝大部分业务和应用都迁移到IPv6网络以后,IPv4到IPv6的过渡就进入了后期阶段.
这一阶段与初期阶段相反,网络的状况是"IPv4孤岛,IPv6海洋".
要解决的问题变成了如何连接互不连接的IPv4网络,如何让IPv4网络中的主机能够访问IPv6网络中的资源.
目前,IPv6的实际部署处于存在着若干IPv6孤岛,仅有少量类似中国的CNGI、日本的e-Japan这样的纯IPv6试验性骨干网,同时Internet的主体仍然使用IPv4的初期阶段.
在此阶段内,运营商和方案设备提供商们最为关注的是从IPv4到IPv6的过渡技术,以及现有电信设备对IPv6的支持和升级能力.
5.
10.
2IPv4toIPv6过渡技术在IPv4到IPv6过渡的初期阶段,可以看到有三类过渡需求:第一,需要有一些网络结点能够同时支持IPv4和IPv6,特别是连接IPv4和IPv6网络的网关设备必须具有这种能力;第二,必须使IPv6孤岛网络能够穿越通过基于IPv4的网络主体实现互连互通;第三,IPv4和IPv6网络之间必须能够相互访问对方网络中的资源.
对应于这三类需求,可以分别采用双栈技术、隧道技术和互通技术来应对.
1.
双栈技术"双栈"是指单个结点同时支持IPv4和IPv6协议栈,这样的结点既可以基于IPv4上篇138基础知识协议直接与IPv4结点通信,也可以基于IPv6协议直接与IPv6结点通信,因此它可以作为IPv4网络和IPv6网络之间的衔接点.
很明显,无论是隧道技术中隧道的封装和解封装设备,还是互通技术中的NAT-PT(NetworkAddressTranslation-ProtocolTranslator,NAT协议转换器)设备或者ALG(ApplicationLevelGateway,应用层网关)设备,本身都必须是双栈设备,因此双栈技术是各种过渡技术的基础.
由于双栈设备需要同时运行IPv4和IPv6两个协议栈,因此需要同时保存两套命令集,同时计算、维护与存储两套表项,对网关设备而言,还需要对两个协议栈进行报文转换和重封装,所以运行双栈的设备明显要比只运行一个协议栈的设备负担更重,对设备的性能要求更高,维护和优化的工作也复杂.
双栈技术除了用在IPv4和IPv6间的网关设备上以外,还可以用来组建小型的IPv4和IPv6混合型网络.
在这种网络中,所有的网络结点都是双栈主机,都可以直接访问IPv4或者IPv6网络中的资源,这样的双栈网络不存在互通问题,有一定的方便性.
但是它需要为网络中的每个IPv6结点同时分配一个IPv4地址,不但仍然受制于IPv4地址资源不足的问题,而且对每个结点的性能要求都比较高,势必会增加用户建网和维护的成本,因而仅适合于IPv4toIPv6过渡的初期或者后期,在IPv6或者IPv4的小型孤岛上组建这种网络.
2.
隧道技术隧道技术用来将不直接相连的IPv6或者IPv4孤岛互相连接起来,这种连接可能有两种情况:一种是隧道的两端是IPv6孤岛,需要穿越IPv4海洋进行连接,另一种是隧道的两端是IPv4孤岛,需要穿越IPv6海洋进行连接,无论哪种情况,都需要在隧道的入口对报文进行重新封装,然后把封装过的报文通过中间网络转发到隧道出口,在隧道的出口对报文进行解封装后,再将恢复后的报文转发到目的地.
在实际使用中,常见的隧道技术有GRE隧道、IPv6overIPv4手工配置隧道、6PE/6VPE隧道、6to4隧道、ISATAP隧道等几种,详细介绍如下:1)GRE隧道通用路由封装协议GRE(GenericRoutingEncapsulation)是一种常用的隧道封装协议.
使用GRE封装IPv6报文时,整个IPv6数据报文都在隧道的入口路由器上作为GRE的载荷被封装起来,待传递到隧道的出口路由器上,再解除GRE封装,将恢复后的IPv6报文在IPv6网络中继续转发.
在整个转发过程中,GRE隧道对IPv6网络来说相当于一条物理链路,中间转发GRE报文的路由器对IPv6报文和IPv6网络的存在一无所知,因此GRE隧道仅要求隧道的入口和出口路由器是双栈路由器、可以较好地支持GRE技术即可.
GRE隧道技术成熟,对除了入口和出口路由器以外的其他设备没有双栈要求;且GRE协议本身安全性较好;在未来"IPv4孤岛,IPv6海洋"时期,GRE隧道仍可以用来封装连接分离的IPv4网络,技术寿命也很长.
但是,由于GRE仅能提供点对点连接,因此它的使用范围较为狭窄.
2)IPv6overIPv4手工配置隧道手工配置隧道直接使用IPv4封装IPv6报文.
隧道入口的路由器从IPv6侧收到一个第5章139IPv6与IPv4IPv6报文后,根据IPv6报文的目的地址查找IPv6转发表,如果该报文下一跳地址为隧道逻辑接口,则将该报文根据隧道配置的源和目的IPv4地址,将IPv6的报文封装到IPv4的报文中.
封装后的IPv4报文的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址,并用IPv4报头的"协议"字段标识其负载为IPv6报文.
报文通过IPv4网络转发到隧道的出口路由器,在此再将IPv6分组取出转发给目的IPv6结点.
手工隧道技术原理简单,技术成熟稳定.
但是由于是纯手工配置,大量使用时带来的维护量较大,可扩展性不好.
而且即使与同为手工配置的GRE隧道相比,由于IPv4报文本身不提供安全认证和报文验证,安全性也不如GRE隧道.
3)6PE/6VPE隧道6PE是基于MPLS的隧道技术,其核心思想是借助成熟的BGPMPLSVPN技术平台实现在启用MPLS的IPv4骨干网上传输IPv6数据报文,为IPv6网络孤岛提供互连能力.
6PE隧道技术的VPN路由发布和报文转发原理与常见的IPv4骨干网上的MPLSL3VPN类似.
6PE路由器与同处于IPv6网络内的CE路由器之间通过IPv6IGP路由协议交换路由信息.
6PE路由器为IPv6路由加上私网标签(由MP-IBGP协议随机自动生成,被传递到对端6PE并保留到转发表中),并将此路由的"Next-hop"属性更改为映射后的自身Loopback地址(为与CE的路由保持相同的地址族,6PE的IPv4Loopback地址被映射成IPv6地址,地址形式为:"::FFFF:IPv4-Address"),然后加上MPLS外层标签通过MPLSLSP隧道发布给对端6PE设备,对端6PE接收并保留私网标签,然后将路由的下一跳属性改变为映射后的自身Loopback地址,再以IPv6普通路由的形式发布给自己一侧的IPv6CE设备,两个IPv6网络的路由通过这种方式就完成了交互.
IPv6报文转发时,CE设备根据报文的目的地址发送给6PE设备,6PE设备在IPv6路由表中进行查找,得到该数据报文对应IPv6路由的下一跳地址(即对端6PE的Loopback地址)和私网标签,在IPv6报文外先封装私网标签,再根据MPLSLSP标签转发表中与其下一跳对应的标签封装外层标签,然后将MPLS报文通过LSP上各个P路由器逐跳转发,倒数第二跳P路由器弹出外层标签并继续转发给相应6PE路由器,在6PE路由器上根据内层标签将IPv6数据包转发至目的CE设备.
4)ISATAP自动隧道ISATAP(Intra-SiteAutomaticTunnelAddressingProtocol,内部隧道自动地址协议)自动隧道技术主要用于IPv4网络中的双栈主机通过ISATAP隧道访问IPv6网络的场景,但它不仅是一种自动隧道技术,而且同时可以进行地址自动配置.
配置了ISATAP隧道以后,IPv6网络将作为隧道外层封装的IPv4网络看作一个NBMA(Non-BroadcastMultipleAccess,非广播多接入)链路,这是ISATAP最大的特点.
5)6to4自动隧道和6to4中继6to4隧道是为了解决隧道自动配置问题而设计的,虽然它也是使用IPv4报文来重封装IPv6报文,但是隧道的源和目的IPv4地址不需要手工配置,而是嵌在6to4结点的IPv6地址内部的.
6to4结点(可能是路由设备,也可能是单个主机)的IPv6地址前缀是统一的2002::/16上篇140基础知识地址空间.
每个6to4结点至少使用一个分配给6to4设备的全球IPv4单播地址,这个地址连接在2002::/16前缀后面,成为2002:IPv4-address::/48的特定结点前缀.
每个6to4结点前缀后面的16bits用于它所连接的IPv6网络内的子网划分,即可以划分出216=65536个IPv6子网,每个子网拥有264-2个IPv6地址.
标准(RFC3068)规定,6to4结点本身必须是IPv6网络的边缘结点(这个IPv6网络里可以只有6to4结点自己).
由于6to4结点的IPv6地址是由IPv4地址映射生成的,所以6to4结点间在IPv4网络内不必以任何形式发布IPv6路由信息,仅使用IPv4全局路由就可以保证彼此间的可达性.
3.
互通技术互通技术是为了解决IPv4和IPv6网络内主机和资源互访的问题而提出的.
其实双栈技术本身也是一种最简单的互通技术,但是由于IPv4地址资源的限制,根本不可能为每一台使用IPv6的主机同时分配一个IPv4地址,因此还必须开发其他技术,以便那些只有IPv6地址的主机也能访问IPv4网络中的资源.
当前最常用的互通技术是NAT-PT技术,而NAT-PT技术又可以分为静态NAT-PT和结合ALG技术的动态NAT-PT.
1)静态NAT-PT技术静态NAT-PT技术是在NAT-PT网关静态配置IPv6和IPv4地址的绑定关系.
当IPv4主机和IPv6主机报文互通,NAT-PT网关根据配置的绑定关系进行转换,且任何一侧主机都可以主动向另一侧发起连接.
静态NAT-PT技术原理简单,适合永久在线或需要提供稳定连接的应用场合.
但是当有很多主机需要转换时,配置和维护显得复杂,而且消耗较多的IPv4地址,因而不适合大规模网络中使用.
2)动态NAT-PT技术动态NAT-PT技术改进了静态NAT-PT消耗大量IPv4地址地缺点,采用动态地址映射和上层协议映射的方法,使大量的IPv6地址可以通过很少的IPv4地址进行转换.
NAT-PT网关向IPv6网络通告一个96位的地址前缀,当IPv4网络中的主机访问IPv6网络时,这个地址前缀加上32位的IPv4地址就成为转换后的IPv6地址.
动态NAT-PT技术应用中,若从IPv4端首先发起连接,IPv4主机无从知道IPv6主机随机映射后的IPv4地址或上层协议端口,连接无法进行.
ALG(ApplicationLevelGateway)即应用层网关技术配合动态NAT-PT技术可以解决这个问题,它包括DNS-ALG,FTP-ALG,SIP-ALG等多种应用PCB首先向它的DNS服务器请求www.
A.
com.
cn这个域名所对应的IPv4地址,IPv4的DNS服务器发现没有此记录,于是转发这个DNS请求给IPv6的DNS服务器,请求报文的源和目的地址分别为1.
3.
3.
5和1.
1.
1.
9,报文中包含类型为A的查询报文和需要解析的名字A.
请求报文在NAT-PT网关把报文头部源和目的地址转换为10::1.
3.
3.
5和2::3.
同时,NAT-PT网关中的DNS-ALG将报文的类型由A转换成A6,然后将此报文向IPv6DNS转发.
IPv6DNS收到报文后,查询自己的记录表,解析出A的IPv6地址为1::3,于是向第5章141IPv6与IPv4IPv4DNS做出回应.
回应报文的源和目的地址在NAT-PT网关被转换为1.
1.
1.
9和1.
3.
3.
5.
同时,DNS-ALG将其中的DNS应答类型改为A,并从IPv4地址池中分配一个地址1.
4.
2.
6,替换应答中的IPv6地址1::3,并记录二者之间的映射信息.
PCB收到IPv4DNS应答消息,从而知道PCA的IPv4地址为1.
4.
2.
6,PCB就可以主动发起到PCA的连接了.
动态NAT-PT技术仅使用很少的IPv4地址,在不修改IPv4网络的情况下,就可实现纯IPv4网络与纯IPv6网络的相互访问,是一个很优秀的IPv4与IPv6网络互通的过渡技术.
但是动态NAT-PT技术比较复杂,对NAT-PT设备的操作系统设计水平、硬件处理能力及系统稳定性提出了很高的要求.
5.
11扩展练习1.
启用IPv6协议IPv6是InternetProtocolVersion6的缩写,是一种互联网协议,它可以提高网速.
但是,由于一些优化工具把IPHelper服务禁用,所以要使用该协议提高网速,首先应启用IPv6的服务.
本例介绍启用IPv6协议,步骤如下:31单击【开始】按钮,执行【控制面板】命令,在弹出的窗口中,双击【管理工具】图标,如图5-21所示.
图5-21双击【管理工具】图标32在【管理工具】窗口的右侧窗格中,双击【服务】图标,如图5-22所示.
图5-22双击【服务】图标33在【服务】窗口中,双击IPv6HelperService选项,如图5-23所示.
图5-23双击IPv6选项34在【IPv6HelperService的属性(本地计算机)】窗口中,设置【启动类型】为【自动】,如图5-24所示.
图5-24设置IPv6启动类型上篇142基础知识35单击对话框中的【应用】按钮,然后,单击【服务状态】栏下面的【启动】按钮,如图5-25所示.
图5-25单击【启动】按钮36单击【启动】按钮后,将出现【服务控制】对话框,如图5-26所示,即可启用IPv6协议.
图5-26启用IPv6协议单击【开始】按钮,执行【运行】命令,在弹出的对话框中,输入cmd命令.
然后,在弹出的窗口中,输入IPv6install命令,可安装IPv6协议.
如果输入IPv6uninstall命令,即可卸载该协议.
提示2.
使用Ping命令Ping命令是Windows系统自带的一个可执行命令,它是一个通信协议,是TCP/IP协议的一部分.
用它可以检查网络是否是连通的,也可以用它帮助用户分析判断网络故障.
本例来介绍Ping命令的用法,步骤如下:31单击【开始】按钮,执行【运行】命令,在弹出的对话框中,输入cmd命令,如图5-27所示.
图5-27输入cmd命令32在弹出的MS-DOS窗口中,输入ipconfig命令,即可查出本机的IP地址及网关地址,如图5-28所示.
图5-28查询IP地址33在MS-DOS窗口中,输入ping169.
254.
214.
126命令,如果网卡配置没有问题,则应显示如图5-29所示的内容.
图5-29检测网卡配置34在MS-DOS窗口中,输入ping123.
8.
39.
233命令,如果显示如图5-30所示的内容,则表明局域网中的网关路由器正在正常运行.
第5章143IPv6与IPv4图5-30检测网关路由器若输入ping命令后,在MS-DOS窗口中显示内容为:Requesttimedout,则表明网卡安装或配置有问题.
将网线断开再次执行此命令,如果显示正常,则说明本机使用的IP地址可能与另一台正在使用的机器IP地址重复了.
如果仍然不正常,则表明本机网卡安装或配置有问题,需继续检查相关网络配置.
提示