IPv6相關的下一代協議

2022-09-22 20:39:22 字數 4191 閱讀 6619

在tcp/ip協議集內,與ip直接活間接互操作的協議包括各種應用層協議,連路程協議以及tcp和udp。本章將討論如果對這些協議修改或者是否需要修改以適應ipv6.

協議的層次:  www.2cto.com  

要理解ipv6對其他層協議的影響,重要的是要理解這些協議如果使用ip。由於如此眾多的系統需要依靠大量的tcp/ip網路技術和應用協議,重要的是對ip的公升級不一定要對ip的上層或者下層協議經行廣泛的公升級。因此。除ipv4外,大多數的現有tcp/ip應用,軟體、硬體只需要經行少量修改,就可以和ipv6一起工作。

應用層:

全球資訊網(www)和e-mail是當今使用最廣泛的應用。www和e-mail客戶必須指向internet上的服務才能工作。傳統上這些客戶能夠接受節點的主機名或其ip位址。在使用網域名稱時,可呼叫網域名稱系統(dns)來獲得與主機名對應的ip位址,然後在傳輸層和網際層使用。

對於簡單的應用,很容易使其與ipv6一起工作:可以重寫軟體,使其能接受和正確處理ipv4和ipv6位址;或者要求只能按照主機名來訪問。前一種方法保留了應用直接對節點定址的能力,但相對而言比較複雜;而後一種方法只是去掉了大多數使用者不使用,甚至不需要的功能。

但是,考慮到對ipv6提供的安全性、服務質量或其他特性的穾,有些應用希望使用ipv6,這樣就需要更廣泛的更新。

傳輸層:

大多數情況下,ip位址與應用層協議無關,但是與傳輸層協議卻又很大關係。udp和tcp的偽頭都使用了源ip位址和目的ip位址,而且tcp電路是有源節點和目的節點的ip位址和埠號來定義的。如果要與ipv6互操作,並能正確計算偽頭。對於tcp,其實現還必須能夠管理給予ipv6位址的電路。

在第乙個ipv6 rfc發布之後,出現了一些顧慮,既需要tcpng來補充ipng。目前tcp在處理移動節點時有乙個點問題:確定tcp電路需要源節點和目的節點的ip位址。如果在tcp互動器件,一方或雙方的ip位址有所改變,則電路的標識就會出現問題。移動節點從乙個網路位址向另乙個網路位址轉換時就會出現這種情況,例如,火車或汽車上的節點使用無線網路接入,或鏈結到網路的節點在夜間為獲得更好的費率而改變isp的情形。  www.2cto.com  

這種問題的產生是由於tcp至少在目前還沒有機制能夠允許在連線中改變ip位址。如果乙個節點收到tcp段中的源ip位址與此tcp電路在建立時協商的位址不同,該節點將認為這個tcp段是屬於另乙個電路的。這意味著移動ip目前還不能支援啟用的tcp電路從乙個網路位址向另乙個網路位址轉換。

tcpng的問題比間的執行tcp連線支援網路位址轉換要複雜許多。問題在於支援這樣的位址將導致安全性漏洞:攻擊者很容易的冒充從乙個網路向另乙個網路轉換的節點,如同授權的節點從乙個網路向另乙個網路轉換一樣。解決這樣的問題將要求對tcp進行重大的公升級,既需要引入機制使節點在其ip位址改變時能夠向其他節點證明自己。

目前,如果移動ip在tcp連線的中間切換網路,它必須在切換之後重新協商連線。某種意義下,對於支援移動和主機的無縫互操作,tcpng是很必要的。

鏈路層:

與上面層相比,諸如乙太網和atm之類的鏈路層協議由於ipv6的公升級而受到的影響很小。這是由於這些協議只是將上層資料報封裝到鏈路層幀中。但這並不說明ipv6對鏈路層協議毫無影響。例如,atm使用類似點到點電路來跨越網路傳送資料。對於需要就愛那個ipv6包交付多個節點的服務,atm需要格外注意。  www.2cto.com  

可能受ipv6影響的鏈路層問題還包括路徑mtu發現及位址解析協議(arp)這些協議需要修改以支援128的ipv6位址。

ipv6網域名稱系統擴充套件

internet應用能夠很容易使用,dns是乙個重要因素:它使名字很方便的對映到ip位址。dns使用分級的名字空間,每一級豆油一些伺服器幫助將名字對映為位址。主機名可能是諸如「host.organization.com」的形式,表示主機host在域organization中。如果organization.com內的節點要查詢host,j就查詢本地dns伺服器,該伺服器保持著organization.com中的主機的名字和位址資訊,它將簡單的查詢host,並以host對應的32位ip位址來回答節點的請求。

如果organization.com之外的節點需要host.organization.com的ip位址,它將查詢本地dns伺服器,這個本地伺服器必須查詢保持.com網路域資訊的上一級伺服器,然後該上級伺服器將請求導向organization.com域的dns伺服器,由這個伺服器最終響應,將所請求的ip位址傳送給查詢這的本地dns伺服器,再由本地dns伺服器將資訊傳遞給傳送請求的節點。

到目前為止一切順利。但是dns最初被設計為用於處理32位ipv4位址,rfc1886(支援ipv6的dns擴充套件)描述了為使dns支援ipv6而進行的必要修改。此rfc篇幅很短,它扼要陳述了為使dns適用於ipv6而進行的3處修改。

建立新的資源記錄型別(稱為aaaa記錄型別),以將名字對映為128位位址的ipv6位址。ipv4資源記錄使用a類記錄型別。

建立新域,即.ip6.int,用於增補ipv6主機位址以支援基於位址查詢,即請求節點想了解ipv6位址對於的網域名稱。ipv4位址也有類似設施,即.in-addr.arpa。

*必須修改現有的dns查詢,使之不僅能定位活處理ipv4位址,同樣能夠處理ipv4和ipv6位址共存的情況。  www.2cto.com  

位址解析協議和鄰居發現:

ipv6不在執行位址解析協議(arp)或反向位址解析協議(rarp)。

在ipv6中沒有繼續使用arp有如下原因:首先,arp依賴於ipv6和使用組包的icmpv6報文,這意味著沒有必要為使用arp的每個不同型別網路都重新構造arp,任一支援ipv6和組播的節點應該也支援鄰居發現。對組播的支援很重要,在鏈路層更是如此。和廣播一樣,組播在諸如乙太網之類的支援多路同時訪問同一**的網路上很容易實現。但是,對於所謂的非廣播多址(nbma)網路,例如atm和幀中繼,組播則很難處理.................

rfc1970(ipv6的鄰居發現)中描述了鄰居發現機制,它提供了幾種不同的用途,包括下面的支援:

*路由發現,即幫助主機來識別本地路由器

*字首發現。節點使用刺激值來確定指明鏈路本地位址的位址字首以及必須傳送給路由**的位址字首。

*引數發現。此機制幫助節點確定諸如本地鏈路mtu之類的資訊。

*位址自動配置。用於ipv6節點自動配置。

*位址解析。替代了arp和rarp,幫助節點從目的ip位址中確定本地節點9即鄰居)的鏈路成位址。

*下一跳確定。可用於確定包的下乙個目的地,即,可確定包的目的地知否在本鏈路上。如果在本鏈路,下一跳即是目的地,否則,包需要選路,下一跳即是路由器,鄰居發現可用於確定應使用的路由器。  www.2cto.com  

*鄰居不可到監測。鄰居發現可幫助確定鄰居(目的節點或路由器)是否可達。

*重複位址監測。另據發現可用於幫助節點確定它想使用的位址在本地鏈路是否已被占用

*重定向。有時節點選擇的**路由器對於待**的包而言不是最佳選擇,這種情況下,該**路由可以對節點經行重定位,以將包傳送給最佳的路由器。

*路由通告,要求路由器週期性的通告其可用性,以及用於配置的鏈路和internet的引數。

*路由器請求。主機可以請求本地路由器立即傳送器路由器通告。

*鄰居通告。節點在收到鄰居請求報文的請求或其鏈路層位址改變時,發出鄰居通告報文。

*鄰居請求。節點傳送鄰居請求報文來請求鄰居的鏈路層位址,以驗證它先前所獲得並保持在快取記憶體中的鄰居鏈路層位址的可達性,或者驗證他自己的位址在本鏈路上是唯一的。

*重定向。路由器傳送重定向報文以通知主機,對於特定目的地自己不是最佳路由器。

路由器通過組播來傳送其路由器通告報文,這樣統一鏈路上的節點可以構造自己的可用預設路由器列表:  www.2cto.com  

鄰居發現也可以用於實現其他目標,包括;

*鏈路層位址變化,對同一網路,節點可以有多個介面,如果節點得知自己的鏈路層位址改變,就可以通過傳送幾個組播包來將其位址改變通知其他節點。

*入境負載均衡,應注意,接收大量業務流的節點可能有多個網路介面,使用鄰居發現,所有這些介面都可以用乙個ip位址來代表。通過讓路由器在傳送其路由器通告包時省略源鏈路層位址,可以實現路由器負載均衡。此時查詢路由器的節點每次想傳送包隔日該路由器時,都必須執行鄰居發現,而該路由器就可以選擇接受包的鏈路層介面來相應此節點。

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*任意點播位址。任意點播位址表示單播位址的集合,傳送給該任意點播位址的包將交付給這些位址中的任乙個。通常任一點播位址用於表示提供同一服務的節點集,即,將包傳送給乙個任意點播位址的節點並不在意由節點集中的哪乙個來響應。因為任意點播位址的多個成員都可能響應對其鏈路層位址的請求,鄰居發現機制要求節點應預計到可能收到多個響應,並能夠正確處理。

***通告,如果乙個節點不能正確的響應鄰居請求,鄰居發現機制允許用拎乙個節點來代表該節點。

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