IPv6 技术11 基础 1 概述 从 1992 年标准创立至今,IPv6 的标准体系已经基本完善,推动了 IPv6 从实验室走向实际网络。对于 IPv6 的研究已经从理论层面转向了 IPv6 应用的探索当中,从而进一步促进了 IPv6 技术的发展。 1.1 IPv6 产生的背景 IPv6 是 IPv4 的未来替代协议。 IPv4 协议是目前广泛部署的因特网协议,从 1981 年最初定义(RFC791)到现在已经有20 多年的时间。IPv4 协议简单、易于实现、互操作性好,IPv4 网络规模也从最初的单个网络扩展为全球范围的众多网络。 然而,随着因特网的迅猛发展,IPv4 设计的不足也日益明显,主要有以下几点: IPv4 地址空间不足 IPv4 地址采用 32 比特标识, 理论上能够提供的地址数量是 43 亿。 但由于地址分配的原因,实际可使用的数量不到 43 亿。另外,IPv4 地址的分配也很不均衡:美国占全球地址空间的一半左右,而欧洲则相对匮乏;亚太地区则更加匮乏(有些国家分配的地址还不到 256 个)。随着因特网发展,IPv4 地址空间不足问题日益严重。 骨干路由器维护的路由表表项数量过大 由于 IPv4 发展初期的分配规划的问题,造成许多 IPv4 地址块分配不连续,不能有效聚合路由。针对这一问题,采用 CIDR 以及回收并再分配 IPv4 地址,有效抑制了全球 IPv4 BGP路由表的线性增长。 但目前全球 IPv4 BGP 路由表仍在不断增长, 已经达到 17 万多条, 经过 CIDR 聚合以后的 BGP 也将近 10 万条。日益庞大的路由表耗用内存较多,对设备成本和转发效率都有一定的影响,这一问题促使设备制造商不断升级其路由器产品,提高其路由寻址和转发的性能。 不易进行自动配置和重新编址 由于 IPv4 地址只有 32 比特,地址分配也不均衡,经常在需要在网络扩容或重新部署时,需要重新分配 IP 地址,因此需要能够进行自动配置和重新编址以减少维护工作量。 不能解决日益突出的安全问题 随着因特网的发展,安全问题越来越突出。IPv4 协议制定时并没有仔细针对安全性进行设计,因此固有的框架结构并不能支持端到端安全。因此,安全问题也是促使新的 IP 协议出现的一到动因。 针对 IPv4 地址短缺问题,也出现了多种解决方案。比较有代表性的是 CIDR 和 NAT。 CIDR CIDR 是无类域间路由的简称。 IPv4 设计之初是层次化的结构, 分为 A 类 (掩码长度为 8) 、B 类(掩码长度为 16)、C 类地址(...