ipv4與ipv6并存網絡技術應用與研究論文-論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 128位。RFC 2373中不僅解釋了這些地址的表現方式，同時還介紹了不同的地址類型及其結構。IPv4地址可以被分為2至3個不同部分(網絡標識符、節點標識符，有時還有子網標識符)，IPv6地址中擁有更大的地址空間，可以支持更多的字段。IPv6地址有三類、單播、組播和泛播地址。單播和組播地址與IPv4的地址非常類似，但IPv6中不再支持IPv4中的廣播地址，而增加了一個泛播地址基于IPv4與IPv6并存網絡技術應用與研究論文IPv6的地址表式方式IPv4地址一般以4部分間點分的方法來表示，即4個數字用點分隔。例如，下面是一些合法的IPv4地址，都用十進制整數表示：IPv4地址也時常以一組4個2位的十六進制整數或4個8位的二進制整數表示，但后一種情況較少見。IPv6地址長度4倍于IPv4地址，表達起來的復雜程度也是IPv4地址的4倍。IPv6地址的基本表達方式是X:X:X:X:X:X:X:X，其中X是一個4位十六進制整數(16位)。每一個數字包含4位，每個整數包含4個數字，每個地址包括8個整數，共計128位( 448 = 128 )。例如，下面是一些合法的IPv6地址：CDCD:910A:2222:5498:8475:1111:3900:20201030:0:0:0:C9B4:FF12:48AA:1A2B2000:0:0:0:0:0:0:1請注意這些整數是十六進制整數，其中A到F表示的是10到15。地址中的每個整數都必須表示出來，但起始的0可以不必表示。這是一種比較標準的IPv6地址表達方式，此外還有另外兩種更加清楚和易于使用的方式。某些IPv6地址中可能包含一長串的0(就像上面的第二和第三個例子一樣)。當出現這種情況時，標準中允許用“空隙”來表示這一長串的0。換句話說，地址2000:0:0:0:0:0:0:1可以被表示為：2000::1這兩個冒號表示該地址可以擴展到一個完整的128位地址。在這種方法中，只有當16位組全部為0時才會被兩個冒號取代，且兩個冒號在地址中只能出現一次。在IPv4和IPv6的混合環境中可能有第三種方法。IPv6地址中的最低32位可以用于表示IPv4地址，該地址可以按照一種混合方式表達，即X:X:X:X:X:X:，其中X表示一個16位整數，而d表示一個8位十進制整數。例如，地址0:0:0:0:0:0:就是一個合法的IPv4地址。把兩種可能的表達方式組合在一起，該地址也可以表示為：::由于IPv6地址被分成兩個部分—子網前綴和接口標識符，因此人們期待一個IP節點地址可以按照類似CIDR地址的方式被表示為一個攜帶額外數值的地址，其中指出了地址中有多少位是掩碼。即，IPv6節點地址中指出了前綴長度，該長度與IPv6地址間以斜杠區分，例如：1030:0:0:0:C9B4:FF12:48AA:1A2B/60這個地址中用于選路的前綴長度為60位。4．3 IPv6的尋址模型IPv6尋址模型與IPv4很相似。每個單播地址標識一個單獨的網絡接口。IP地址被指定給網絡接口而不是節點，因此一個擁有多個網絡接口的節點可以具備多個IPv6地址，其中任何一個IPv6地址都可以代表該節點。盡管一個網絡接口能與多個單播地址相關聯，但一個單播地址只能與一個網絡接口相關聯。每個網絡接口必須至少具備一個單播地址。這里有一個非常重要的聲明和一個非常重要的例外。這個聲明與點到點鏈路的使用有關。在IPv4中，所有的網絡接口，其中包括連接一個節點與路由器的點到點鏈路，都需要一個專用的IP地址。隨著許多機構開始使用點到點鏈路來連接其分支機構，每條鏈路均需要其自己的子網,這樣一來消耗了許多地址空間。在IPv6中，如果點到點鏈路的任何一個端點都不需要從非鄰居節點接受和發送數據的話，它們就可以不需要特殊的地址。即，如果兩個節點主要是傳遞業務流，則它們并不需要具備IPv6地址。為每個網絡接口分配一個全球唯一的單播地址的要求阻礙了IPv6地址的擴展。一個提供通用服務的服務器在高需求量的情況下可能會崩潰。因此，IPv6地址模型中又提出了一個重要的例外：如果硬件有能力在多個網絡接口上正確地共享其網絡負載的話，那么多個網絡接口可以共享一個IPv6地址。這使得從服務器擴展至負載分擔的服務器群成為可能，而不再需要在服務器的需求量上升時必須進行硬件升級。4．4 IPv6的地址類型IP地址有三種類型：單播、組播和任意點播。廣播地址已不再有效。RFC2373中定義了三種IPv6地址類型：? 單播：一個單接口的標識符。送往一個單播地址的包將被傳送至該地址標識的接口上。? 泛播：一組接口(一般屬于不同節點)的標識符。送往一個泛播地址的包將被傳送至該地址標識的接口之一(根據選路協議對于距離的計算方法選擇“最近”的一個)。? 組播：一組接口(一般屬于不同節點)的標識符。送往一個組播地址的包將被傳送至有該地址標識的所有接口上。 以下由自己獨立完成5 IPv6 路由選擇IPv6路由選擇協議仍然使用最長匹配前綴作為路由選擇機制，與IPv4中相同。但是，因為IPv6協議定義成一種新的協議簇，在路由器上同時啟用IPv4和IPv6協議時，IPv6路由選擇表的處理和管理是與IPv4路由選擇表分離的。下面的小節涵蓋這些主題：路由器上的IPv6路由選擇表——這部分內容簡要描述Cisco IOS 軟件技術中用來顯示IPv6路由選擇表的命令。路由選擇協議的管理距離——與IPv4相比，支持IPv6的路由選擇協議的管理距離保持不變。5．1 顯示IPv6路由選擇表在網絡中，任何接收IP數據報的中間路由器的最重要任務是確定到目的地的最佳路徑。然后中間路由器轉發所有的數據包到下一個網絡段，到達另一個中間路由器，該路由器重復相同的過程，如此下去直到最終目的地。在轉發過程中，為了確定最佳路徑，路由器使用路由選擇表，路由選擇表指出將要使用的下一個網絡段。路由選擇表包含的條目要么是通過路由選擇協議動態得到的，要么是由網絡管理員靜態配置的。在Cisco IOS 軟件內，show ipv6 route 是一個新命令，用于顯示IPv6路由選擇表。路由選擇表包括目的網絡路由列表，每條路由包括掩碼、輸出接口、路由類型和每條路由的管理距離。該命令與IPv4中常用的 show ip route 命令功能相同。5．2 管理距離管理距離是標示路由選擇協議可靠性的一個值。隨著時間變化，路由選擇協議使用管理距離值，從最可靠到不太可靠進行排序。在轉發過程中，當使用不同路由選擇協議的若干路由指向相同的目的網絡時，路由器用管理距離來選擇最佳路徑。管理距離數值越低，對路由器而言，路由的優先級就越高。支持IPv6的路由選擇協議的管理距離與IPv4的對應協議相比沒有變化。表51給出了自在Cisco IOS 軟件技術所支持的每個IPv6路由選擇協議的管理距離。表51 IPv6路由選擇協議的管理距離路由選擇協議管理距離（默認）已連接接口0靜態路由（面向接口）0靜態路由（面向下一條）1外部BGP（EBGP）20OSPF110ISIS115RIP120內部BGP（IBGP）2005．3 靜態IPv6路由配置實例Ipv6 route 命令添加靜態IPv6路由。該命令對應于IPv4中的 ip route 命令。一旦確定了目的IPv6網絡，路由必須指向下一條IPv6地址和路由器的接口二者中的一個，如下所示：Router（config） ipv6 route ipv6prefix/prefixlength{nexthop/interface}[distance]Ipv6prefix參數是目的IPv6網絡；prefixlength是給定的IPv6前綴長度；nexthop是用來到達目的IPv6網絡的一個IPv6地址；interface能夠用來指示靜態路由輸出的接口，如串行鏈路或隧道；distance是可選參數，設定管理距離，默認情況下，靜態路由的管理距離是1。使用相應的網絡接口ethernet0，通過下一條地址fe80::2500:3eff:fee4:4c01，可到達目的IPv6網絡2001:4100:ffff::/48，如下所示：Router（config） ipv6 route 2001:4100:ffff::/48 ethernet0 fe80::2500:3eff:fee4:4c01通過Tunnel0 接口，可到達目的IPv6網絡3ffe：：/16Router（config） ipv6 route 3ffe：：/16 Tunnel0下面是默認的IPV6路由配置，其中使用了相應的網絡接口ethernet1，并指向下一條地址fe80::2500:3eff:fee4:4c01Router（config） ipv6 route ：：/0 ethernet1 fe80::2500:3eff:fee4:4c01ipv6 route命令是在全局基礎上啟用的。實例配置：實驗介紹：RRR3是局域網內通過以太網相互連接的路由器，并且使用的是IPv6版本的網絡協議。現要求使用靜態的IPv6配置方法，不僅使三臺路由器本身能夠相互通信而且和能夠連接到外網。圖51 配置靜態IPv6 使RRR3互通，并和外網通信實驗步驟：（1）配置路由器R1 R1conf t //進入全局配置模式R1(config)ipv6 unicastrouting //啟用ipv6功能R1(config) interface rnet 0/0 //進入fastethernet0/0的端口配置模式R1(configif) ipv6 address dea1:1888::1/64 //配置端口的ipv6地址R1(configif) no shutdown //開啟fastethernet0/0端口R1(config)ipv6 route afec:1988::/64 fastEthernet 0/0 dea1:1888::2 //配置靜態的ipv6路由R1(config)ipv6 route ::/0 fastEthernet0/0 dea1:1888::2 //配置靜態的默認ipv6路由，路由表中不存在的路由條目走端口fastEthernet0/0，下一條地址是dea1:1888::2。R1copy runningconfig startupconfig //保存配置文件（2）配置路由器R2R2conf tR2(config)ipv6 unicastroutingR2(config) interface fastEthernet 0/1R2(configif)ipv6 address dea1:1888::2/64R2(configif)no shutdownR2(config)interface fastEthernet 0/0R2(configif)ipv6 address afec:1988::2/64R2(configif)no shutdownIPv4與IPv6并存網絡技術應用與研究論文|免費論文R2(config)ipv6 route ::/0 fastEthernet 0/0 afec:1988::1R2copy runningconfig startupconfig（3）配置路由器R3R3conf tR3(config)ipv6 unicastroutingR3(config)interface fastEthernet 0/0R3(configif)ipv6 address afec:1988::1/64R3(configif)no shutdownR3(config)interface loopback 0 //配置路由器R3的回環地址R3(configif)ipv6 address 7311:1235:12::1/64R3(configif)no shutdownR3(config)ipv6 route dea1:1888::/64 fastEthernet 0/0 afec:1988::2R3(config)ipv6 route ::/0 loopback 0 R3copy runningconfig startupconfig實驗驗證及調試：（1）show ipv6 route 查看路由表中所有的路由條目R1show ipv6 routeIPv6 Routing Table 6 entriesCodes: C Connected, L Local, S Static, R RIP, B BGP U Peruser Static route I1 ISIS L1, I2 ISIS L2, IA ISIS interarea, IS ISIS summary O OSPF intra, OI OSPF inter, OE1 OSPF ext 1, OE2 OSPF ext 2 ON1 OSPF NSSA ext 1, ON2 OSPF NSSA ext 2S ::/0 [1/0] via DEA1:1888::2, FastEthernet0/0S AFEC:1988::/64 [1/0] via ::, FastEthernet0/0 via DEA1:1888::2, FastEthernet0/0C DEA1:1888::/64 [0/0] via ::, FastEthernet0/0L DEA1:1888::1/128 [0/0] via ::, Fas