hello大家好,我是城鄉經濟網小晟來為大家解答以上問題,ipv6網絡協議怎么關閉,網絡編程tcp協議和udp協議-網絡層協議-IPv6協議很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!
我們常說的“傳統IP”協議,指的是IPv4版本,由于它的一些缺點:地址空間耗盡、路由表急劇膨脹、缺乏對QoS的支持、本身并不提供任何安全機制、移動性差等,于是IETF在1995年12月份推出了下一代網絡——IPv6協議。該協議最早叫做下一代IP(IP Next Generation,IPng),現在它的全稱是“互聯網協議第6版”。相對于IPv4來說,其主要的變化有以下兩點:
(1)將IPv4的32位IP地址,擴大到128位IP地址;
(2)在IPv6數據報的首部格式中,用固定格式的擴展首部取代了IPv4中可變長的選項字段。
1個32位的IPv4地址以8位為1段分成4段,每段之間用點(.)分開。而IPv6地址的128位是以16位為一段,共分為8段,每段的16位轉化為1個4位的十六進制數字,每段之間用冒號(:)分開。
首選格式是最長的表示方法,由所有的32個十六進制字符組成。例如:
2001:0da8:d001:0001:0000:0000:0000:0001
在IPv6中,常見到使用包含一長串0的地址,為了方便書寫,對于每一段中的前導0可以進行省略。如上面的首選地址經過一次壓縮,可以得到:
2001:da8:d001:1:0:0:0:1
對于連續兩段以上都為0的字段,可以使用兩個冒號“::”表示,這樣再次壓縮,變為:
2001:da8:d001:1::1
這就是IPv6地址的壓縮表示法,注意:每個IPv6地址只允許一個“::”。
這種表示法的地址的第一部分使用十六進制表示,而IPv4部分采用十進制。這是過渡機制所用的IPv6地址特有的表示法,例如:
fe80::200:5efe:58.20.27.60
IPv6前綴是地址中具有固定值的位數部分或表示網絡標識的位數部分。IPv6的子網標識、路由器和地址范圍前綴表示法與IPv4采用的CIDR標記法相同,其前綴可書寫為:地址/前綴長度。例如21DB:D3::/48是一個路由器前綴,而21DB:D3:0:2F3B::/64是21DB:D3::/48的一個子網前綴。
IPv6前綴與網絡掩碼的描述
IPv6前綴
描述
2001:da8:d001:3::1/128
表示只有一個IPv6地址的子網
2001:da8:d001:3::/64
這個前綴可處理個節點,/64是子網的默認前綴長度
2001:da8:d001::/48
這個前綴可處理個長度為64位的網絡前綴,也就是可以劃分出個類似上面64位掩碼的子網,/48是站點的默認前綴長度
IPv4有單播、組播和廣播地址類型;在IPv6里,廣播已經不再使用了,這對網絡管理員來說,應該是個好消息,因為在傳統的IP網絡中,出現的很多問題都是由于廣播引起的。IPv6仍有3中地址類型,分別是單播、多播(組播)、泛播(任意播)。
(1)單播IPv6地址:單播地址唯一標識一個IPv6節點的接口。發送往單播地址的數據包最終傳遞給這個地址所標識的接口。為適應負載均衡,IPv6協議允許多個接口使用相同的IPv6地址,只要它們對于主機上的IPv6協議表現為一個接口;
(2)多播IPv6地址:多播地址標識一組IPv6節點的接口。發送往多播地址的數據包會被該多播組所有的成員處理;
(3)泛播IPv6地址:泛播地址指派給多個節點的接口。發送往泛播地址的數據包只會傳遞給其中一個接口,一般是隔得最近的一個接口。
如下圖所示,IPv6協議對其包頭定義了8個字段。
(1)版本:該字段長度為4位,對于IPv6,本字段的值必須為6;
(2)流量類型:該字段長度為8位,指明為該包提供了某種“區分服務”;
(3)流標簽:該字段長度為20位,用于標識屬于同一業務流的包(即特定源站到特定目的站),數據流的命名中包括流標簽、源節點地址、目的節點地址;
(4)凈荷長度:該字段長度為16位,包括凈荷的字節長度,也即用戶數據部分的長度;
(5)下一報頭:該字段長度為8位,指出了IPv6頭后所跟的頭字段中的協議類型(即傳輸層是TCP還是UDP)
(6)跳極限:該字段長度為8位,每轉發一次該值減1,到0則丟棄,也叫作生存時間;
(7)源IP地址:該字段長度為128位,指出發送方的地址;
(8)目的IP地址:該字段長度為128位,指出接收方的地址。
IPv6頭部固定為40字節;IPv4頭部固定部分20字節,可變部分最大是40,所以整個IPv4頭部最大是60字節。
IPv6的一個重要目標是支持節點即插即用,也就是說,應該能夠將節點插入IPv6網絡并且不需要任何人為干預即可自動配置它。
此類型的配置需要某種程度的人為干預,因為它需要動態主機配置協議來用于IPv6(DHCPv6)服務器,以便用于節點的安裝和管理。DHCPv6服務器保留它為之提供配置信息的節點的列表,它還維護狀態信息,以便服務器知道每個在使用中的地址的使用時間長度以及該地址可是可供重新分配。
此類型配置適合于小型組織和個體。在此情況下,每一主機根據接收的路由器廣告的內容確定其地址。通過使用IEEE EUI-64標準來定義地址的網絡ID部分,可以合理假定該主機地址在鏈路上是唯一的。
不管地址是采用何種方式確定的,節點都必須確認其可能地址對于本地鏈路是唯一的。這是通過將鄰居請求消息發送到可能的地址來實現的,如果節點接收到任何響應,它就知道該地址已在使用中并且必須確定其他地址。
鄰居發現協議是IPv6 協議的一個基本組成部分,實現了在IPv4中的ARP、ICMP中的路由器發現部分、重定向協議的所有功能,并具有鄰居不可達檢測機制。
鄰居發現協議采用5種類型的IPv6控制信息報文(ICMPv6)來實現鄰居發現協議的各種功能:
(1)路由器請求:當接口工作時,主機發送路由器請求消息,要求路由器立即產生路由器通告消息,而不必等待下一個預定時間。
(2)路由器通告:路由器周期性地通告它的存在以及配置的鏈路和網絡參數,或者對路由器請求消息做出響應,路由器通告消息包含 在連接確認(On-Link)、地址配置的前綴和跳數限制值等。
(3)鄰居請求:節點發送鄰居請求消息來請求鄰居的鏈路層地址,以驗證它先前所獲得并保存在緩存中的鄰居鏈路層地址的可達性,或驗證它自己的地址在本地鏈路上是否是唯一的。
(4)鄰居通告:對鄰居請求消息的響應。節點也可以發送非請求鄰居通告來指示鏈路層地址的變化。
(5)重定向:路由器通過重定向消息通知主機。對于特定的目的地址,如果不是最佳的路由,則通知主機到達目的地的最佳下一跳。
QoS使得IPv6服務質量得到大大提高。從協議來說,IPv4考慮了QoS問題,它的TOS字段,就是用于區分服務類型,并以此來提供不同服務的。不幸的是IP網的設計者將IP網定位為一個提供盡力而為傳輸服務的,因而IP網不提供對不同類型業務提供分類服務的手段。在實際網絡中,網絡設備甚至不對TOS作任何處理。而且由于TOS字段是在IP報頭之中,對TOS的處理亦是一個不小的開銷。IPv6在QoS上的考慮主要是設定了通信流類型(8b)和數據流標號(20b),當然這28b只是用來指示特定的數據流,真正QoS的實現還要網絡設備采用特定技術來實現,從本質來說,IPv6的這28b與IPv4的6b的TOS用途是類似的。
從IPv4過渡到IPv6需要花費數年的時間,所以在相當長的時間內IPv6和IPv4網絡將會需要進行通信和共存。要提供平穩的過渡,對現有的用戶和應用軟件影響最小,就要有良好的轉換機制。為此IPv6的設計者在RFC 1752中定義了以下過渡標準:
(1)現存的IPv4主機必須可以隨時升級到IPv6,它本身的升級與其他主機和路由器的升級無關;
(2)新使用IPv6協議的主機,可以隨時加入IPv6網絡,不依賴其他主機和路由器;
(3)現存的IPv4主機,安裝IPv6協議后,可以繼續使用其IPv4地址,而不需要其他地址;
(4)將現有的IPv4jeidina升級到IPv6,或部署新的IPv6節點只需要很少的準備工作。
基于這種標準,下面介紹幾種IPv4向IPv6過渡的方案。
雙協議棧是處理過渡問題最簡單的方式,通過在一臺設備上同時運行IPv4和IPv6協議棧使得設備能夠處理兩種類型的協議。主機根據目的IP地址來決定采用IPv4還是IPv6協議發送或接收數據包。在過渡的初始階段,所有支持IPv6的主機將同時具有IPv4協議棧。他們能夠使用IPv4分組直接和IPv4節點通信,使用IPv6分組直接和IPv6節點通信。雙協議棧并不一定要和隧道技術一起使用,但創建隧道一定要有雙棧技術的支持。雙棧結構如下圖所示:
雙棧節點有4種工作方式,簡單描述如下:
(1)如果應用程序使用目的地址是IPv4地址,則使用IPv4地址;
(2)如果應用程序使用的目的地址是IPv6中的IPv4兼容地址,則同樣使用IPv4協議,但此時IPv6封裝在IPv4中;
(3)如果應用程序使用的目的地址是一個非IPv4兼容的IPv6地址,則使用IPv6協議,而且很可能此時要采用隧道等機制來進行路由轉發;
(4)如果應用程序使用域名,則首先解析域名得到IP地址,然后根據地址情況按上面的分類進行相應的處理。
隧道技術提供了一種以現有的IPv4路由體系來傳遞IPv6數據的方法,在兩者都具備雙棧的節點間,將IPv6分組作為無結構意義的數據,封裝在IPv4分組中,IPv4數據報頭的“協議”字段設置為41,指示這個分組的凈荷是一個IPv6分組,IPv4數據報文的源地址和目的地址分別對應隧道入口和出口的IPv4地址,到了隧道的出口處,再講IPv6報文取出轉發給目的站點。封裝結果如下圖所示:
網絡地址協議轉換(NAT-PT)網關能夠實現IPv4和IPv6協議棧的互相轉換,包括網絡層協議傳輸層協議以及一些應用層協議之間的互相轉換,原有的各種協議可以不加改動就能與新的協議互通,但該技術在應用上有一些限制:
(1)在拓撲結構上要求一次會話中雙向數據包的轉換都在同一個路由器上完成,因此地址/協議轉化方法教適用于只有一個路由器出口的網絡;
(2)一些協議字段在轉換時不能完全保持原有的含義。
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本文就為大家講解到這里,希望對大家有所幫助。
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