互聯(lián)網(wǎng)世界方興未艾,3G也即將粉墨登場,無論是CDMA三大陣營明爭暗斗,還是電信大腕們新一輪圈錢行動如火如荼,也無論是三網(wǎng)合一(互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng))的潮起潮落,還是英特爾數(shù)字家庭推廣計劃的旌旗招展。大家都在摩拳擦掌,希望在未來的信息化時代中占得先機。
你是一張無邊無際的網(wǎng),輕易就把我困在網(wǎng)中央!新一代的3G手機隨時上網(wǎng),永久在線,使您不錯過任何重要商務(wù)信息;遠程醫(yī)療救治,實時監(jiān)控病人脈搏,血壓,最大限度救助患者;智能家電,輕松實現(xiàn)遠程遙控,使您一回家即可吃上香噴噴的米飯。種種跡象表明,未來的信息網(wǎng)絡(luò)將更加深遠的影響我們的生活。
服務(wù)是基礎(chǔ),網(wǎng)絡(luò)是載體。新需求,新業(yè)務(wù)對承載的網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求,F(xiàn)在的信息網(wǎng)絡(luò)-互聯(lián)網(wǎng)建立在IPv4的基礎(chǔ)上,經(jīng)歷了二十年的風風雨雨,IPv4取得了巨大的成功,然而由于先天的設(shè)計上的不足,已經(jīng)不能以適應(yīng)未來信息網(wǎng)絡(luò)大地址空間,高安全性,多業(yè)務(wù)流,簡單易用的需求。
互聯(lián)網(wǎng)的管理者很早就意識到了上述問題,并提出了很多措施彌補IPv4的不足,(比如CIDR(無類域間路由),VLSM(變長子網(wǎng)掩碼),NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換),私有地址,路由聚合,IPsec,移動IP等)從一定程度上提高了IPv4地址的利用率,路由效率,可用性,安全性,暫時緩解了IPv4面臨的問題。不過,從長遠看,由于IPv4固有的地址空間不足,廣播特性,地址頭部過于復(fù)雜等癥結(jié)仍然無法避免淘汰的厄運。
為了從根本上解決IPv4面臨的問題,IETF(Internet工程任務(wù)組)從上世紀90年代初開始著手設(shè)計IPv6,經(jīng)過多次修訂,于1998年形成比較成熟的方案(RFC2460)。IPv6在設(shè)計上汲取了IPv4的優(yōu)點,充分考慮了現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)的需求,加入了很多新的元素,同時從協(xié)議層面上解決了IPv4的不足,完全滿足了新一代信息網(wǎng)絡(luò)的需求。
IPv4和IPv6的比較:
比較項 |
IPv4 |
IPv6 |
地址空間 |
2^32,約42億 |
2^128,數(shù)量非常龐大 |
地址頭部復(fù)雜度 |
復(fù)雜,20個固定字段 |
簡單,7-12個字段,可選擴展字段 |
安全性 |
無,可選 |
內(nèi)置安全性 |
移動IP |
無,可選 |
內(nèi)置支持 |
表示方式 |
點分10進制 |
點分16進制 |
自動配置 |
有限支持 |
支持 |
廣播,多播,任意播 |
支持,支持,不支持 |
不支持,支持,支持 | 表1 從表1中可以看出,IPv6相對IPv4最重要的改進在于提供了巨大的地址空間。相對IPv4的42億地址空間而言,IPv6可以提供近乎無限的地址空間,為未來各種以信息網(wǎng)絡(luò)為載體的多種設(shè)備,服務(wù)的接入的發(fā)展提供了廣闊的空間;IPv6簡化的地址頭部可以有效提高路由效率,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬;可選的擴展字段為新功能的擴展提供了靈活性;內(nèi)置的安全性,移動IP,簡單靈活的自動配置特性為構(gòu)建安全可靠易用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供了有力的保障。
目前,IPv6的應(yīng)用主要以試驗性質(zhì)為主,比如:官方的IPv6試驗網(wǎng)6bone(http://www.6bone.net/),在這里你可以查閱到IPv6有關(guān)的技術(shù)資料,申請加入郵件列表,申請IPv6域名,加入試驗床計劃等。國內(nèi)也有類似試驗性質(zhì)的試驗床,如CERNET(http://www.ipv6.net.edu.cn/)。北京郵電大學IPv6試驗小組(http://ipv6.bupt.edu.cn/index_cn.htm)。
一些國際著名的大型公司也提供了對IPv6的支持,思科的12000系列互聯(lián)網(wǎng)路由器從IOS12.(2)開始已正式支持IPv6,目前,支持IPv6的路由協(xié)議已有BGPv4 for IPv6,RIP for IPv6,IS-IS for IPv6。其它如EIGRP for IPv6,OSPFv3 for IPv6也在開發(fā)中。微軟從Windows XP開始內(nèi)置提供了對IPv6的支持,早期的Windows 2000和NT需要額外下載IPv6支持軟件包(http://research.microsoft.com/programs/Europe/projects/MIPv6.asp)。這里以Windows 2003 Server為例簡要介紹IPv6的應(yīng)用。
安裝IPv6協(xié)議:
1. 打開網(wǎng)絡(luò)連接
2. 選中一個本地連接,打開屬性頁,選擇安裝(如圖1)
圖1
3. 在選擇網(wǎng)絡(luò)組件類型對話框中,選擇協(xié)議,添加(如圖2)
圖2
4. 在選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對話框中,選中Microsoft TCP/IP 版本 6,選確認(如圖3)
圖3
5. 下面是正確安裝后的效果(如圖4),注意到 IPv6的屬性項是“灰色”的,即不可配置的,這主要是因為通常IPv6的地址由Windows服務(wù)器或IPv6路由器自動配置,而無需人為干預(yù),如果想手動配置,可以使用如下命令格式:netsh interface ipv6 add address,例如netsh interface ipv6 add address "Private" fe80::2。
圖4
察看IPv6配置
1. 和IPv4類似,可以使用IPCONFIG命令察看IPv6的配置信息
2. 開始,運行,cmd切換到命令行方式,輸入ipconfig,結(jié)果如圖5
圖5
3. 可以看到系統(tǒng)自動為本地連接對應(yīng)的網(wǎng)卡分配了IPv6地址fe80::275:8ff:fe39:445e%4(注意:使用FE80::/64前綴的地址稱作本地鏈路地址,類似于IPv4中的APIPA地址,由操作系統(tǒng)自動分配;%后面的數(shù)代表區(qū)域號)
測試IPv6
1. Windows 2003的PING工具擴展了對IPv6的支持,可以用相同的方式驗證IPv6的連通性,如圖6
圖6
IPv6到IPv4的互操作:
IPv4到IPv6遷移:主要有雙協(xié)議棧和6到4隧道兩種方式
雙協(xié)議棧方式:即在網(wǎng)絡(luò)中同時配置兩種協(xié)議棧,IPv6和IPv4,此方法適用于兩種網(wǎng)絡(luò)共存的情況。以思科路由器為例,要啟用雙協(xié)議棧模式,首先在全局配置模式下執(zhí)行IPv6 unicast routing,允許路由器轉(zhuǎn)發(fā)IPv6數(shù)據(jù)包,其次在接口模式下同時配置IPv4和IPv6地址,例如: ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 IPv6 address 2001:0000:ABCD:0EFA:0000:0000:1234
6到4隧道模式:在隧道節(jié)點路由器上配置雙協(xié)議棧,IPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用特殊的IPv6地址段2002::/16,并嵌入目標IPv4地址(轉(zhuǎn)換為16進制)到IPv6的3-6octet中,數(shù)據(jù)包經(jīng)過隧道節(jié)點路由器時,會取出嵌入的IPv4地址,作為IPv4的目標地址,當數(shù)據(jù)包到達隧道終點時,展開IPv6地址,并把數(shù)據(jù)包送達到目的地。此方法適用于IPv6的網(wǎng)絡(luò)通過IPv4網(wǎng)絡(luò)互訪的情況。
至此,我們對IPv6有了一個大致的了解。由于IPv4的巨大成功,加之資金,技術(shù),市場等多方面的因素,從IPv4過渡到IPv6將是一個漫長的過程,不過由于IPv6的固有優(yōu)勢和信息化時代對信息網(wǎng)絡(luò)的更高要求,IPv6的春天終將到來!
|