淺談IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的地址特點
新的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的誕生和使用,這之間已經(jīng)過去了很多年。那么,真正讓IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議走向商用化的因素,就是它的特殊的地址結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在我們就來看看這方面的內(nèi)容。首先讓我們了解一下兩個協(xié)議的轉(zhuǎn)換的內(nèi)容。
1.IPv4到IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的轉(zhuǎn)換
IP地址日益增長的需要是IPv6發(fā)展的催化劑。據(jù)估計,僅在無線領(lǐng)域,需要接入Internet的移動電話、PDA和其它的無線設(shè)備就超過10億部,而且每部設(shè)備都需要唯一的一個IP地址。另外還有數(shù)十億個新的家庭需要通過Internet得到服務(wù),例如從電視、冰箱到電表,都將需要各自的IP地址,通過各種技術(shù)進(jìn)行連接。由此就需要IPv4 到IPv6集中改變以下幾個方面:
(1)擴(kuò)展地址容量。把IP地址從IPv4的32位增加到128位,以能夠支持更多的地址層次,更大數(shù)量的節(jié)點和以更簡單的地址形式進(jìn)行自動配置。
(2)改變首部格式。將IPv4的一些首部字段刪除或成為可選字段,以在一般情況下減少包的處理開銷以及IPv6首部占用的帶寬。
(3)支持?jǐn)U展和選項的改進(jìn)。修改IP 首部選項編碼方式以提高傳輸?shù)男?并在選項長度方面有更少的限制,使得在引入新的選項時有更強(qiáng)的適應(yīng)性。
(4)增加數(shù)據(jù)流標(biāo)簽的能力。增加這一新的功能后,能夠使發(fā)送者要求特殊處理的,屬于特別傳輸“流"的包,比如非缺省質(zhì)量服務(wù)或者“實時"服務(wù)的包,能夠貼上“標(biāo)簽"。
(5)增強(qiáng)認(rèn)證和保密的功能。使支持認(rèn)證、數(shù)據(jù)完整性以及?穴可選的?雪數(shù)據(jù)保密的擴(kuò)展都能在IPv6中加以說明。
2.IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容
擴(kuò)展的地址
IPv6采用了長度為128位的IP地址,因而徹底解決了IPv4地址不足的難題?眼3?演。128位的地址空間,足以使一個大企業(yè)將所有的設(shè)備,如計算機(jī)、打印機(jī),甚至是尋呼機(jī)等聯(lián)入Internet,而不必?fù)?dān)心IP地址的不足。IPv6的地址格式與IPv4不同,一個IPv6的IP地址由8個地址節(jié)所組成,每節(jié)包含16個地址位,用4個十六進(jìn)制數(shù)書寫,節(jié)與節(jié)之間用冒號分隔開。除了128位的地址空間外,IPv6還為點對點的通信設(shè)計了一種具有分級結(jié)構(gòu)的地址,稱為可聚合全局單點廣播地址(Aggregately glob-al unicast address)。
開頭3個地址位是地址類型的前綴,用于區(qū)別其它地址類型,之后的13位TLA ID,32位的NLA ID,16位的SLA ID和64位的主機(jī)接口ID,分別用于標(biāo)識分級結(jié)構(gòu)中自頂向底排列的***聚合體(TLA:Top Level Aggregator)、下級聚合體(NLA:Next Level Aggregator)、位置級聚合體(SLA:Site Level Aggregator)和主機(jī)接口。TLA是與長途服務(wù)供應(yīng)商和電話公司相互連接的公共網(wǎng)絡(luò)接入點,從國際Internet注冊機(jī)構(gòu),如IANA處獲得地址。NLA通常是大型的ISP,從TLA處申請獲得地址,并為SLA分配地址。SLA也可稱為訂戶(Subscriber),可以是一個機(jī)構(gòu),也可以是一個小型的ISP。SLA負(fù)責(zé)為屬于它的訂戶分配地址,通常分配由連續(xù)地址組成的地址塊,以使這些機(jī)構(gòu)便于建立自己的地址分級結(jié)構(gòu)和識別不同的子網(wǎng)。分級結(jié)構(gòu)的***級是網(wǎng)絡(luò)主機(jī)。
流
流是從一個特定的節(jié)點發(fā)往一個特定目標(biāo)節(jié)點的分組序列,數(shù)據(jù)流的標(biāo)志字段用于標(biāo)志任意一個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流,以便網(wǎng)絡(luò)中所有的字節(jié)能對這一數(shù)據(jù)進(jìn)行識別,并作出特殊的處理。IPv6中加長的數(shù)據(jù)流標(biāo)志使得數(shù)據(jù)包的長度超過了IPv4數(shù)據(jù)包,其長度為64 kbyte。可以利用***傳輸單元(MTU),使應(yīng)用程序獲取更高、更可靠的數(shù)據(jù)傳輸。