2024/8/191第五章互聯(lián)網(wǎng)及TCP/IP協(xié)議5.1互聯(lián)網(wǎng)概述5.2網(wǎng)絡(luò)層5.3路由協(xié)議5.4傳輸層

5.5應(yīng)用層5.6IPv6與MPLS2024/8/192IPv6背景:1990s32-bit地址空間即將分配使用完.2005~2011年間耗盡修改報(bào)頭格式方便高速處理和轉(zhuǎn)發(fā)修改報(bào)頭支持QoS處理標(biāo)準(zhǔn)1993，RFC1550，IP:NextGeneration(IPng)WhitePaperSolicitationRFC2460InternetProtocol,Version6(IPv6)SpecificationRFC4291IPVersion6AddressingArchitecture

2024/8/193定長(zhǎng)40字節(jié)2024/8/194IPv6Header(RFC2460)Version:

說明分組格式所采用的版本TrafficClass:業(yè)務(wù)類別，描述分組期望的優(yōu)先級(jí)。FlowLabel:

標(biāo)識(shí)屬于同一個(gè)流的分組，實(shí)際是發(fā)方給需特殊處理的流打上標(biāo)簽，如實(shí)時(shí)流等。PayloadLen：按字節(jié)計(jì)數(shù)的凈負(fù)荷長(zhǎng)度Nextheader:

取代IPv4的Protocol字段，則該字段說明凈負(fù)荷所屬的上層協(xié)議；如有擴(kuò)展頭部，則該字段的編碼會(huì)指出攜帶了什么類型的擴(kuò)展頭部。HopLimit：作用同IPv4的TTL。2024/8/195IPv6Header：擴(kuò)展頭部2024/8/196擴(kuò)展頭部格式(續(xù))BaseHeader

Next=RouteRouteHeader

Next=TCPTCP

SegmentBaseHeader

Next=RouteRoute

Header

Next=AuthAuthHeader

Next=TCPTCP

SegmentBaseHeader

Next=TCPTCP

Segment

僅有基本頭部:

一個(gè)基本頭部+一個(gè)擴(kuò)展頭部:

一個(gè)基本頭部+2個(gè)擴(kuò)展頭部:2024/8/197IPv6地址基本結(jié)構(gòu)128比特標(biāo)識(shí)一個(gè)接口或一組接口結(jié)構(gòu)：Prefix=Net-IDInterface-ID=Host-ID一個(gè)接口可以分配多個(gè)地址方便路由和管理至少有一個(gè)Link-Local單播地址無廣播地址均由多播地址替代2024/8/198IPv6地址地址分類單播地址：標(biāo)識(shí)單個(gè)接口任播地址：anycast,標(biāo)識(shí)一個(gè)接口集（典型地分布在不同的節(jié)點(diǎn)）。發(fā)給任播地址的一個(gè)分組，將被傳給距離最近的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。多播地址：Multicast,標(biāo)識(shí)一個(gè)接口集（典型地分布在不同的節(jié)點(diǎn)）。發(fā)給多播地址的一個(gè)分組，將被傳給所有節(jié)點(diǎn)。2024/8/199Colon-Hex表示法Colon-Hex:

FEDC:00b3:0000:0000:0000:34DE:7654:3210省略每段開頭的零：

FEDC:b3:0:0:0:34DE:7654:3210省略連續(xù)零的緊湊形式：

FEDC:b3::34DE:7654:3210保留地址空間的特殊地址映射IPv4地址的IPv6地址::FFFF:128.96.33.81兼容IPv4的IPv6地址

::127.23.45.88RFC5952：RecommendationforIPv6AddressTextRepresentation2024/8/1910IPv6地址類型2024/8/1911IPv6地址前綴的分配2024/8/1912IPv6地址前綴的分配（續(xù)）2024/8/1913地址的分配地址前綴：說明地址的不同用處，而非IPv4的A/B/C類型。全局單播地址：占整個(gè)地址空間的1/8,涵蓋了IPv4地址A，B，C的全部功能。鏈路本地地址：僅用于一條鏈路或一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，鄰居發(fā)現(xiàn)\地址自動(dòng)配置。站點(diǎn)本地地址：允許在一個(gè)專用網(wǎng)上構(gòu)造地址，相當(dāng)于IPv4的私有地址2024/8/1914全局單播地址2024/8/1915全局單播地址（續(xù)）2024/8/1916LocalUseAddresses2024/8/1917IPv4ToIPv6的過渡原則：方案要簡(jiǎn)單，兼容IPv4沒有一個(gè)“flagdays”如何運(yùn)行一個(gè)IPv6和v4路由器混合的網(wǎng)絡(luò)?雙棧方式：允許IPv6和v4在一臺(tái)設(shè)備或一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中共存。Tunneling:IPv6作為IPv4數(shù)據(jù)報(bào)的凈負(fù)荷,在IPv4路由器上進(jìn)行處理。避免網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備升級(jí)時(shí)對(duì)技術(shù)的依賴度。2024/8/1918雙棧方式：2024/8/1919雙棧方法2024/8/1920Dual-Stack方法:總結(jié)系統(tǒng)升級(jí)到IPv6時(shí),無需刪除IPv4多協(xié)議的方法容易理解(e.g.,forAppleTalk,IPX,etc.)注意:多數(shù)情況下,IPv6總是與新版OS一起發(fā)布

應(yīng)用自選(orlibraries)使用的IP版本發(fā)送者，基于DNS響應(yīng):假如(目的主機(jī)有AAAAorA6記錄)則使用IPv6,否則使用IPv4接收者，基于初始IP分組的版本進(jìn)行響應(yīng)允許IPv4和IPv6不受限制的共存,從而平滑地過渡到全I(xiàn)Pv62024/8/19212024/8/1922Tunneling（隧道）2024/8/1923總結(jié)IPv6使用128-bit地址按用途進(jìn)行地址前綴分類，provider-based,site-local,link-local,multicast,anycast固定長(zhǎng)報(bào)頭.使用擴(kuò)展頭部取代頭部可選項(xiàng)。允許IP地址的auto-configuration使用Dual-IP,6-to-4等實(shí)現(xiàn)過渡2024/8/1924MPLS多協(xié)議標(biāo)簽交換定義在RFC3031中，采用虛電路方式，主要用于運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)。多協(xié)議是指MPLS向上可以承載多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，向下可在現(xiàn)存主要的數(shù)鏈層上傳輸。

定長(zhǎng)標(biāo)簽交換。2024/8/1925MPLS分組格式目前IP網(wǎng)絡(luò)中，主流的是Ethernet、PPP等采用可變長(zhǎng)幀結(jié)構(gòu)的鏈路，其分組格式如上圖2024/8/1926主要名詞FEC（ForwardingEquivalenceClass）指轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類。標(biāo)簽定義為：“一個(gè)短的、定長(zhǎng)的、用來標(biāo)識(shí)一個(gè)FEC、本地有效的標(biāo)識(shí)符，每個(gè)分組所屬的FEC用標(biāo)簽標(biāo)識(shí)”。標(biāo)簽交換路徑LSP（LabelSwitchedPath），它是MPLS網(wǎng)絡(luò)傳輸流量的路徑，功能上等效于虛電路。2024/8/1927標(biāo)簽交換路由器的功能結(jié)構(gòu)2024/8/1928MPLS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2024/8/1929標(biāo)簽分配協(xié)議LDP負(fù)責(zé)執(zhí)行標(biāo)簽交換，創(chuàng)建和管理LSP，最新的版本定義在RFC5036中。消息類型：發(fā)現(xiàn)消息（Discovery）,用于通告和維持網(wǎng)絡(luò)中LSR的存在。會(huì)話消息（Session）,用于兩個(gè)LDP對(duì)等體之間對(duì)話的創(chuàng)建、維持、終止。通告消息（Advertisement）,用于建立、刪除、改變一個(gè)標(biāo)簽到FEC的映射。通知消息（Notification）,用于發(fā)送錯(cuò)誤信息和提供咨詢信息。2024/8/1930LDP