IPv6的幾種關鍵技術綜述
隨著移動和寬帶技術的發(fā)展,IP地址的需求還將更大。例如,大量終端的IP接入需要更多的IP地址,面對下一代網(wǎng)絡對IP地址的巨大需求,IPv4顯然無法滿足。除了IP地址問題,IPv4還存在著路由表龐大、QoS和移動等一系列問題。 為解決地址空間問題以及其它一些IPv4中的疑難問題,發(fā)展了IPv6技術。
IPv6的幾種關鍵技術
路由轉發(fā)技術
IPv6作為構建網(wǎng)絡的基礎,在技術上有諸多優(yōu)勢,基于這些技術優(yōu)勢,更豐富的應用會大量出現(xiàn),其應用前景也將更加廣闊。同時,雖然IPv6是新的標準體系,但是它的架構仍然沿襲了TCP/IP體系,很多IPv4的相關技術應用業(yè)務,可以方便地引入到IPv6網(wǎng)絡中。
在路由和轉發(fā)過程中,IPv6路由查找思想與IPv4相同,采用最長地址匹配,選擇最優(yōu)路徑,同樣允許路由過濾、引入、聚合等操作。IPv4的動態(tài)路由協(xié)議,經(jīng)過擴展后可以在IPv6網(wǎng)絡上運行,包括RIPng、BGP4+、ISISv6、OSPFv3。
IPv6作為新的網(wǎng)絡層協(xié)議,原有支持IPv4的鏈路層通過擴展可以方便地提供支持。如以太網(wǎng)支持IPv6技術,幀格式不變,只是通過新的協(xié)議域值為0x86DD來標識上層承載IPv6報文。在接口的處理上,通過識別不同的鏈路層中的協(xié)議號,將IPv4或者IPv6報文送到不同的協(xié)議棧中處理。因此,網(wǎng)絡設備可以同時支持IPv4協(xié)議棧和IPv6協(xié)議棧。
應用支持IPv6的技術
IPv4網(wǎng)絡中還存在大量應用協(xié)議,它們會在IPv6中繼續(xù)使用,需要將這些IPv4上層的應用層協(xié)議移植到IPv6中。這種移植基本分為兩類:一部分應用層協(xié)議可以直接將IPv4 Socket接口改為IPv6 Socket,而協(xié)議本身機制可以基本不做改動,如 Telnet等;另一部分應用層協(xié)議中包含IP地址信息,除了改用IPv6 Socket,還需要對協(xié)議本身做適度擴展,如FTP for IPv6等。
由于IPv6并未有體系結構上的變革,總體上,應用協(xié)議也會比較方便地引入到IPv6中來。
IPv6過渡技術
IPv6的部署大致要經(jīng)歷一個漸進的過程。初始階段,在IPv4的網(wǎng)絡海洋中,會出現(xiàn)若干局部零散的IPv6孤島,為了保持通信,這些孤島通過跨越IPv4的隧道彼此連接。
隨著IPv6規(guī)模的應用,原來的孤島逐漸聚合成為了骨干的IPv6 Internet網(wǎng)絡,形成于IPv4骨干網(wǎng)并存的局面。在IPv6骨干上可以引入了大量的新業(yè)務,同時可以充分發(fā)揮IPv6的優(yōu)勢。
為了實現(xiàn)IPv6和IPv4網(wǎng)絡資源的互訪,還需要轉換服務器以實現(xiàn)IPv6和IPv4的互通。
最后,IPv4骨干網(wǎng)逐步萎縮成局部的孤島,通過隧道連接,IPv6占據(jù)了主導地位,具備全球范圍的連通性。
IPv6技術提供很多過渡技術來實現(xiàn)這個漸進過程。這些過渡技術主要圍繞著解決兩類問題:IPv6孤島互通技術——實現(xiàn)IPv6網(wǎng)絡和IPv6網(wǎng)絡的互通;IPv6和IPv4互通技術——實現(xiàn)兩個不同網(wǎng)絡之間互相訪問資源。
目前,主要有16種過渡技術。其中,基本過渡技術有兩種:雙棧和隧道。
雙棧:即設備升級到IPv6的同時保留對IPv4支持,可以同時訪問IPv6和IPv4設備。其中包含雙協(xié)議棧支持,應用程序依靠DNS地址解析返回的地址類型,來決定使用何種協(xié)議棧。
隧道:通過在一種協(xié)議中承載另一種協(xié)議,實現(xiàn)跨越不同域的互通,具體可以是IPv6-in-IPv4、IPv6-in-MPLS、IPv4-in-IPv6等隧道類型。