第01章 IPv6简介(v4.0)

IPv6简介ISSUE1.0日期：2007年8月杭州华三通信技术有限公司版权所有，未经授权不得使用与传播IPv6技术日渐成熟已经建成很多IPv6的试验网下一代多业务融合网络的基础和核心很多设备厂家已经推出支持IPv6的产品引入了解IPv4向IPv6发展的必然性了解IPv6的发展历程掌握IPv6的新特性课程目标学习完本课程，您应该能够：IPv4的局限性IPv6的发展历程IPv6的新特性目录地址枯竭未分配的,18%没有使用的,2%D类,6%E类,6%没有使用的E类已分配的D类未分配的已分配的,68%随着网络的快速发展，IPv4地址面临严重短缺截至2007年4月的IPv4地址使用情况地址地域分配情况IPv4地址空间地域分配不均是造成IPv4地址紧缺问题的主要原因历史原因造成占世界人口5%的美国占用了60%的IPv4地址空间亚洲、非洲等地地址空间较紧缺地区人口（亿）人口比例Internet用户（亿）用户比例拥有的IPv4地址全球65.74100%11.14（16.9%）100%100%美国（北美）3.345.1%2.33（69.7%）20.9%60%+亚洲（太平洋）37.4656.9%4.16（11.1%）37.3%15%+欧洲（中东）10.0315.2%3.33（33.4%）29.8%15%+非洲、拉美14.8922.6%1.29（8.6%）11.5%10%-骨干路由器路由表容量压力过大路由表过大影响转发效率加大路由器内存不能根本解决路由表容量迅速增大的问题技术破坏了端到端模型NAT破坏了IP的端到端模型IP最初被设计为只有通信端点才处理连接，NAT的应用破坏了这种对等通信模型，如果有一方处于NAT后方，就需要额外的处理保持连接状态的需求NAT必须记住转换的地址和端口，这些额外的处理成为网络的瓶颈，影响网络的性能，NAT状态表也带来了内存压力阻止了端到端的网络安全在安全应用中，如IPSec，NAT由于改变了报文头的一些信息，破坏了报文完整性检查，使端到端的应用丧失了安全性的其他局限性地址配置与使用不够简便手动配置地址复杂，需要了解网络结构，如地址和网关等DHCP技术部署复杂，维护也不方便IP协议本身的安全性不足IPv4协议本身并没有提供安全技术IPSec、SSL等安全技术只是IPv4的补充要使用这些安全技术就需要大规模的对IPv4节点升级QoS功能难以满足现实需求IPv4协议在设计之初是采用简单的尽力而为（BestEffort）的服务新兴业务的时多媒体业务，需要在时延、抖动、带宽、差错率方面提供服务质量保障功能现有的IPv4的QoS相关协议实现复杂，难以部署和维护加密技术造成服务得不到满足。IPv4本身的缺陷，使得IPv4节点难以通过硬件来实现QoSIPv4的局限性IPv6的发展历程IPv6的新特性目录的产生20世纪90年代初期，IETF就开始着手下一代互联网协议IPng（IP-thenextgeneration）的制定工作RFC1550公布了新协议需要实现的主要目标支持几乎无限大的地址空间减小路由表的大小，使路由器能更快地处理数据包提供更好的安全性，实现IP级的安全支持多种服务类型，并支持组播支持自动地址配置，允许主机不更改地址实现异地漫游允许新、旧协议共存一段时间协议必须支持可移动主机和网络三个提议：简单的增强型IP协议（SIPP，SimpleIPPlus）因特网公共结构（CATNIP）CLNP编址网络上的TCP/UDP（TUBA）重大历史事件1993年－IETF成立了IPng工作组1994年－IPng工作组提出下一代IP网络协议（IPv6）的推荐版本1995年－IPng工作组完成IPv6的协议文本1996年－IETF发起成立全球IPv6实验床——6BONE1998年－启动面向实用的IPv6教育科研网——6REN1999年－完成IETF要求的协议审定和测试1999年－成立了IPv6论坛，开始正式分配IPv6地址，IPv6的协议成为标准草案2001年－多数主机操作系统支持IPv6，WindowsXP，Linux，Solaris2003年－各主流厂家基本已推出IPv6网络产品IPv4的局限性IPv6的发展历程IPv6的新特性目录新特性（1）巨大的地址空间128比特，大约3.4×1038个地址！世界上的每个人都可以拥有5.7×1028个IPv6地址！无需再使用NAT，支持端到端的应用数据报文处理效率提高IPv6使用了新的协议头格式，字段减少，报头固定良好的扩展性IPv6的扩展报头使其更易扩展路由选择效率提高地址分配有严格的等级有严格的路由聚合策略支持自动配置与即插即用无状态自动配置机制是IPv6的部署和使用更加方便更好的服务质量设计之初就考虑QoS支持特性报头简化、路由效率提高流量类型（TrafficClass）字段、流标签（FlowLabel）的字段内置的安全机制AH、ESP扩展报头，支持标准IPSec全新的邻居发现协议IPv6的基础和核心增强对移动IP的支持IPv6新特性（2）地址空间的扩展报头格式的改变更好的支持QoS扩展性的增强内置的安全功能移动性本章总结杭州华三通信技术有限公司