IPv4與IPv6協(xié)議的比較.doc

IPv4與IPv6協(xié)議的比較1、概述 互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中起著舉足輕重的作用，同時(shí)也成為當(dāng)今高科技發(fā)展的重要支撐環(huán)境，互聯(lián)網(wǎng)的巨大成功有目共睹。 現(xiàn)在被全球廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv4是“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第四版”，已經(jīng)有30年的歷史。從技術(shù)上看，盡管IPv4在過(guò)去的應(yīng)用具有輝煌的業(yè)績(jī)，但是現(xiàn)在看來(lái)已經(jīng)露出很多弊端。 全球范圍內(nèi)WLAN、2.5G、3G無(wú)線(xiàn)移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展加快了以互聯(lián)網(wǎng)為核心的通信模式的形成，由于移動(dòng)通信用戶(hù)的增長(zhǎng)要比固定網(wǎng)用戶(hù)快得多，特別是各種具有聯(lián)網(wǎng)功能的移動(dòng)終端的迅猛發(fā)展，考慮到隨時(shí)隨地的、任何形式、直接的個(gè)人多媒體通信的需要，現(xiàn)有的IPv4已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)對(duì)地址空間、端到端的IP連接、服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)安全和移動(dòng)性能的要求。因此人們寄希望于新一代的IP協(xié)議來(lái)解決以上問(wèn)題。 IPv6協(xié)議正是基于這一思想提出的，它是“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版”的縮寫(xiě)。在設(shè)計(jì)IPv6時(shí)不僅僅擴(kuò)充了IPv4的地址空間，而且對(duì)原IPv4協(xié)議各方面都進(jìn)行了重新考慮，做了大量改進(jìn)。除了提出龐大的地址數(shù)量外，IPv6與IPv4相比，還有很多的工作正在進(jìn)行以期得到更高的安全性、更好的可管理性，對(duì)QoS和多播技術(shù)的支持也更為良好。下面的章節(jié)將從幾個(gè)主要的方面探討一下IPv6與IPv4的區(qū)別。 2、IPv4與IPv6協(xié)議的比較 2.1 報(bào)頭格式 IPv4報(bào)頭如表1所示，包含20bit+選項(xiàng)，13個(gè)字段，包括3個(gè)指針。 表1 IPv4報(bào)頭 IPv6報(bào)頭由基本報(bào)頭+擴(kuò)展報(bào)頭鏈組成，其中基本報(bào)頭如表2所示，包含40bit，8個(gè)字段。 表2 IPv6報(bào)頭 IPv4和IPv6報(bào)頭格式主要區(qū)別如下。 IPv6報(bào)頭采用基本報(bào)頭+擴(kuò)展報(bào)頭鏈組成的形式，這種設(shè)計(jì)可以更方便地增添選項(xiàng)以達(dá)到改善網(wǎng)絡(luò)性能、增強(qiáng)安全性或添加新功能的目的。 2.1.1 固定的IPv6基本報(bào)頭 IPv6基本報(bào)頭被固定為40bit，使路由器可以加快對(duì)數(shù)據(jù)包的處理速度，提高了轉(zhuǎn)發(fā)效率，從而提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量，使信息傳輸更加快速。 2.1.2 簡(jiǎn)化的IPv6基本報(bào)頭 IPv6基本報(bào)頭中去掉了IPv4報(bào)頭中陰影部分的字段，其中段偏移和選項(xiàng)和填充字段被放到IPv6擴(kuò)展報(bào)頭中進(jìn)行處理。 去掉報(bào)頭校驗(yàn)(HeaderChecksum，中間路由器不再進(jìn)行數(shù)據(jù)包校驗(yàn)，去掉此字段的原因有三：一是因?yàn)榇蟛糠侄渔溌穼右呀?jīng)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行了校驗(yàn)和糾錯(cuò)控制，鏈路層的可靠保證使得三層網(wǎng)絡(luò)層不必再進(jìn)行報(bào)頭校驗(yàn)；二是端到端的四層傳輸層協(xié)議也有校驗(yàn)功能以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)包；三是報(bào)頭校驗(yàn)需隨著TTL值的變化在每一跳重新進(jìn)行計(jì)算，增加包傳送的時(shí)延。 IPv6基本報(bào)頭中去掉與IP分片相關(guān)的域，使得路由器無(wú)需再對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分片，而分片工作由源終端設(shè)備根據(jù)最大傳輸單元MTU路徑發(fā)現(xiàn)來(lái)進(jìn)行。這樣IPv6的數(shù)據(jù)包可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)64kbit/s，應(yīng)用程序可以利用MTU，獲得更快、更可靠的數(shù)據(jù)傳輸。 2.1.3 IPv6報(bào)頭新增流標(biāo)記宇段 IPv6協(xié)議不僅保存了IPv4報(bào)頭中的業(yè)務(wù)類(lèi)別字段，而且新增了流標(biāo)記字段，使得業(yè)務(wù)可以根據(jù)不同的數(shù)據(jù)流進(jìn)行更細(xì)的分類(lèi)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)控制和QoS保障，極大地改善了IPv6的服務(wù)質(zhì)量。 2.1.4 IPv6報(bào)頭采用128bit地址長(zhǎng)度 這是IPv4與IPv6最主要的區(qū)別。IPv4采用32bit長(zhǎng)度，理論上可以提供大約43億個(gè)IP地址，這么多的IP地址似乎可以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)連接的需要，但事實(shí)上網(wǎng)絡(luò)中任意交換機(jī)和交換機(jī)任意端口均需一個(gè)獨(dú)立地址，為此網(wǎng)絡(luò)缺乏足夠地址滿(mǎn)足各種潛在的用戶(hù)。 IPv6采用128bit長(zhǎng)度，相對(duì)IPv4，增加了296倍的地址空間。按保守方法估算IPv6實(shí)際可分配的地址，整個(gè)地球的每平方米面積上仍可分配1000多個(gè)地址。這樣幾乎可以不受限制地提供IP地址，從而確保了端到端連接的可能性。表3給出IPv4和IPv6的可用地址空間。 表3 IPv4和IPv6的可用地址空間 2.2 IP地址分配 IPv4地址分配初期采用基于類(lèi)別的方式，有3類(lèi)主要方式：A、B和C以及2種特殊的網(wǎng)絡(luò)地址D和E。 *類(lèi)型A地址：其中前7bit用于網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，后24bit用于主機(jī)標(biāo)識(shí)，A類(lèi)地址可容納128個(gè)網(wǎng)絡(luò)，任意A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中可包括16777216個(gè)主機(jī)。 *類(lèi)型B地址：其中前14bit用于網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，后16bit用于主機(jī)標(biāo)識(shí)，B類(lèi)地址可容納16384個(gè)網(wǎng)絡(luò)，任意B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中可包括16384個(gè)主機(jī)。 *類(lèi)型C地址：其中前21bit用于網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，后8bit用于主機(jī)標(biāo)識(shí)，C類(lèi)地址可容納2097152個(gè)網(wǎng)絡(luò)，任意C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中可包括256主機(jī)。 A、B、C類(lèi)地址用于標(biāo)識(shí)某一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的接口，稱(chēng)為單播地址，D類(lèi)地址不是用于標(biāo)識(shí)單一的接口，而是用于標(biāo)識(shí)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口的集合。E類(lèi)地址是預(yù)留地址。 A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)地址是用于標(biāo)識(shí)世界上最大型的網(wǎng)絡(luò)，除了其中少量的預(yù)留和可重新分配的地址，A類(lèi)地址目前已經(jīng)分配完畢。B類(lèi)地址也將使用殆盡。 IPv4基于上述類(lèi)別處理的管理方式限制了實(shí)際可使用的地址，例如一個(gè)擁有300個(gè)用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)期望采用一個(gè)B類(lèi)地址，然而如果實(shí)際分配一個(gè)B類(lèi)地址則用戶(hù)擁有了65536個(gè)地址域，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)用戶(hù)需要的地址空間，造成地址的大量浪費(fèi)。 為解決這種地址分配方式的弱點(diǎn)，IETF通過(guò)了無(wú)類(lèi)域間路由選擇(CIDR，ClassInter-DomainRoutin)方案。CIDR方案取消了IPv4協(xié)議中地址類(lèi)別分配方式，可以任意設(shè)定網(wǎng)絡(luò)號(hào)和地址號(hào)的邊界，即根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的需要重新定義地址掩碼，這樣可為用戶(hù)提供聚合多個(gè)C類(lèi)的地址。但是CIDR方案的不足之處是必須在知道網(wǎng)絡(luò)掩碼后才能確定地址中網(wǎng)絡(luò)編號(hào)和主機(jī)編號(hào)。 IPv6協(xié)議可根據(jù)用戶(hù)的需要進(jìn)行層狀地址分配，這和IPv4采用塊狀地址分配是不同的，后者方式導(dǎo)致某些地址無(wú)法使用。在IPv6的分層地址分配方式中，高級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理部門(mén)可為下級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理部門(mén)劃分地址分配區(qū)域，下級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理部門(mén)則可為更下層的管理部門(mén)進(jìn)一步劃分地址分配區(qū)域。 IPv6將用戶(hù)劃分成3種類(lèi)型。 (1)使用企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和Internet； (2)目前使用企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，將來(lái)可能會(huì)用到Internet： (3)通過(guò)家庭、飛機(jī)場(chǎng)、旅館以及其他地方的電話(huà)線(xiàn)和Internet網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。 IPv6協(xié)議為這些用戶(hù)提供了不同地址分配方式。 (1)4種類(lèi)型的點(diǎn)到點(diǎn)通信/單播地址；用于標(biāo)識(shí)單一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口，單播通信傳播的分組可傳送到地址標(biāo)識(shí)的接口。 (2)改進(jìn)的多播地址格式；用于標(biāo)識(shí)歸屬于不同節(jié)點(diǎn)的設(shè)備接口集合，多播通信傳送的分組可發(fā)送到地址標(biāo)識(shí)的所有接口，這種地址方式是非常有用的。例如，可將網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的新消息傳送給所有登記的用戶(hù)。特殊的多播地址可限制在特定網(wǎng)絡(luò)鏈路或特定的系統(tǒng)組中進(jìn)行通信。IPv6協(xié)議沒(méi)有定義廣播地址，但可使用多播地址替代。 (3)新的任意播(Anycast)地址格式；IPV6協(xié)議中引入了任意播地址，用于標(biāo)識(shí)屬于不同節(jié)點(diǎn)的設(shè)備接口集合，任意播傳送的分組可發(fā)送到地址標(biāo)識(shí)的某一接口，接收到信息的接口通常是最近距離的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，這種方式可提高路由選擇的效率，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可通過(guò)地址表示通信過(guò)程傳輸路由可經(jīng)過(guò)的中間跳數(shù)，即信息傳輸路由可不必由路由器決定。 2.3 路由協(xié)議 IP網(wǎng)路由協(xié)議主要包括域內(nèi)路由協(xié)議和域間路由協(xié)議。 2.3.1域內(nèi)路由協(xié)議 目前IP網(wǎng)域內(nèi)路由協(xié)議主要采用IS-IS和OSPF兩種。其中OSPF用來(lái)交換IPv4路由信息的版本叫IS-IS用來(lái)交換IPv6路由信息的版本叫OSPFv3；IS-IS用來(lái)交換IPv4路由協(xié)議的版本叫IS-IS，用來(lái)交換IPv6路由協(xié)議的版本叫IS-ISv6。 (1)OSPFv3與OSPFv2的區(qū)別 OSPFv3(RFC2740)與OSPFv2(RFC2328)相比在原理上并沒(méi)有根本的區(qū)別，OSPFv3仍采用鏈路狀態(tài)LSA數(shù)據(jù)庫(kù)，并保持鄰接路由器之間的同步。但由于從IPv4到IPv6上地址長(zhǎng)度的變化，為了支持IPv6地址格式，OSPFv3對(duì)OSPFv2協(xié)議進(jìn)行了許多修改。從路由協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程看，OSPFv3協(xié)議已較為成熟，已有定型的RFC2740協(xié)議。OSPFv3提高了通用性，使網(wǎng)絡(luò)可以適應(yīng)不斷變化的要求。這使復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)得以簡(jiǎn)化，并且它采取了一些增強(qiáng)措施以保證升級(jí)方便地進(jìn)行，OSPFv3還進(jìn)行了優(yōu)化并且安全性也得到了提高。 OSPFv3的主要目的是“開(kāi)發(fā)一種獨(dú)立于任何具體網(wǎng)絡(luò)層的路由協(xié)議”。為實(shí)現(xiàn)這一目的，C)StFV3的內(nèi)部路由器信息被重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)。與過(guò)去的版本不同，()SFFv3不向位于數(shù)據(jù)包和鏈路狀態(tài)公告(LSA)起始位置的報(bào)頭插入基于IP的數(shù)據(jù)。C)StFv3利用獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的信息來(lái)執(zhí)行過(guò)去需要IP報(bào)頭數(shù)據(jù)的關(guān)鍵任務(wù)，如識(shí)別發(fā)布路由數(shù)據(jù)的LSA。 除了改變報(bào)頭數(shù)據(jù)外，OSPFv3還對(duì)LSA所發(fā)揮的作用進(jìn)行了重新定義。在OSPFv3中，公告網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜虸Pv6數(shù)據(jù)的任務(wù)被分配到新的和已有的LSA中。 OSPFv3增加了多種可選功能，如多播OSPFv3，以實(shí)現(xiàn)通用性。為了達(dá)到這一目的，OSPFv3擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用來(lái)公告使能的功能選項(xiàng)數(shù)據(jù)域。多數(shù)OSPFv3路由器間信息中都包含選項(xiàng)域，運(yùn)行OSPFv3的設(shè)備可以支持多達(dá)24種可選功能，而以前的版本只能支持8種功能。 為了簡(jiǎn)化復(fù)雜的容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，OSPFv3引入了InstanceID和R-bit選項(xiàng)。作為每個(gè)OSPFv3包頭的一個(gè)組件，InstanceID不再依賴(lài)于過(guò)去需要的復(fù)雜的認(rèn)證方案或訪(fǎng)問(wèn)清單，就可以控制共享物理網(wǎng)絡(luò)和OSPF域的路由器之間的通信。除了InstanceID外，OSPFv3還可以通過(guò)R-bit使服務(wù)器這類(lèi)最終系統(tǒng)具有有效的冗余性。 OSPFv3與過(guò)去的協(xié)議的不同之處在于它通過(guò)提供非本身固有的安全性來(lái)簡(jiǎn)化消息的結(jié)構(gòu)。通過(guò)利用IPv6包的安全子包頭的集成系統(tǒng)，OSPFv3消息可以被認(rèn)證和加密，而這在以前是需要增加獨(dú)立復(fù)雜的協(xié)議才能實(shí)現(xiàn)的功能。 OSPFv3提供了更強(qiáng)的功能，并且它具有很大的通用性，從而可以很方便地支持新型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。新的特性簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和運(yùn)行，在使用OSPFv3的情況下，升級(jí)將不再那么麻煩。 (2)IS-ISv6與ISISv4的區(qū)別 另一個(gè)被運(yùn)營(yíng)商廣泛使用的連接狀態(tài)協(xié)議是ISISforIPv6。我們知道ISIS是IS標(biāo)準(zhǔn)路由協(xié)議(ISO/IEC10589)，最初用于支持CLNS網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)協(xié)議。由于ISIS的設(shè)計(jì)非常有利于新功能的擴(kuò)展，它首先擴(kuò)展了IPv4路由協(xié)議的功能(RFC1195)，有人將這種既能為CLNS服務(wù)，也能為IP服務(wù)的協(xié)議叫做IntegratedISIS。 依照類(lèi)似的方法，ISIS也可以通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)展來(lái)處理IPv6的路由信息。支持IPv6的IS-IS協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)草案已經(jīng)經(jīng)過(guò)多次討論修改，目前，還未正式形成RFC標(biāo)準(zhǔn)，只有draft-ietf-isis-ipv6.txt標(biāo)準(zhǔn)草案。Draft-ietf-isis-ipv6.txt草案通過(guò)在IS-IS數(shù)據(jù)包(Hello、LSP和SNP)中引入以下可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)域(TLV)，從而使其支持IPV6路由功能，這一設(shè)計(jì)只需要對(duì)IS-IS路由協(xié)議進(jìn)行少量的修改即可使它支持IPv6odraft-ietf-isis-ipv6.txt只增加了有關(guān)IPv6的TLV，在鄰居數(shù)據(jù)庫(kù)、拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)上基本保持了ISO10589和RFCl195的模式。因此，CLNSIFV4和IPv6具有相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，draft-ietf-isis-ipv6.txt要求IPv4和IPv6的網(wǎng)絡(luò)是完全重合的。我們將這種實(shí)現(xiàn)稱(chēng)為ISISfor IPv6單一拓?fù)淠Ｊ健?很快人們認(rèn)識(shí)到單一拓?fù)淠Ｊ綄?duì)IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)完全重合的要求限制了IPv6網(wǎng)絡(luò)的部署。顯然IPv6的規(guī)模和覆蓋范圍都將大于老一代IPv4網(wǎng)絡(luò)，部分網(wǎng)絡(luò)將只具有IPv6屬性，例如，部分網(wǎng)絡(luò)只有IPv6地址而沒(méi)有IPv4地址。這時(shí)ISISforIPv6單一拓?fù)淠Ｊ骄涂赡軐?dǎo)致一些IPV4的數(shù)據(jù)報(bào)文錯(cuò)誤地被轉(zhuǎn)發(fā)到這部分IPv6網(wǎng)絡(luò)，造成路由的混亂和麻煩，無(wú)法滿(mǎn)足IPv4、IPV6不同擴(kuò)展范圍的需要。ISISfor IPv6多重拓?fù)淠Ｊ?draft-ietf-isis-wg-multi-topology)是針對(duì)這一問(wèn)題的解決方案，它通過(guò)使用IPv4 IPv6不同的拓?fù)淙コ藘蓚€(gè)網(wǎng)絡(luò)必須一致的限制。多重拓?fù)淠Ｊ綖镮Pv4和IPV6網(wǎng)絡(luò)建立不同的拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)，分別進(jìn)行spf最短路徑優(yōu)先算法的計(jì)算，為IPv4和IPv6提供相互獨(dú)立的路由子系統(tǒng)，使IPv6網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)擺脫IPv4的限制，為IPv6網(wǎng)絡(luò)的成長(zhǎng)打開(kāi)了發(fā)展空間。 2.3.2域間路由協(xié)議 BGP4(RFC1771)是目前被所有IS，運(yùn)營(yíng)商廣泛使用的IPv4外部路由協(xié)議，BGP4是一個(gè)路徑矢量協(xié)議，它的基本功能是在自治系統(tǒng)間自動(dòng)交換無(wú)環(huán)路的路由信息，通過(guò)交換帶有自治區(qū)域號(hào)(AS)序列屬性的路由可達(dá)信息，來(lái)構(gòu)造自治區(qū)域的拓?fù)鋱D，從而消除路由環(huán)路并實(shí)施用戶(hù)配置的策略。 BGP特點(diǎn)： *距離矢量協(xié)議； *傳輸協(xié)議：TCP，端口號(hào)：17； *支持CIDR(無(wú)類(lèi)別域間選路)； *路由更新只發(fā)送增量路由； *豐富的路由過(guò)濾和路由策略。 支持IPV4的BGP經(jīng)歷了4個(gè)版本：RFC1105(BGPl)，RFC1163(BGP2)，RFC1267(BGP3)，和目前廣泛使用的RFC1771(BGP4)。支持IPv6的域間路由協(xié)議是BGP4+，在BGP4+上支持IPv6的路由器必須符合RFC 2858和RFC2545。利用BGP4+實(shí)現(xiàn)ISP網(wǎng)絡(luò)之間的互通。 在IPV4環(huán)境中，BGP4是一種廣泛使用的用于自治域之間路由傳播的路徑矢量路由協(xié)議。在隨后定義的一系列標(biāo)準(zhǔn)中使得BGP4的功能更加強(qiáng)大，可以用于承載多種協(xié)議：MPLS-VPN、Multicast等協(xié)議均是通過(guò)BGP4進(jìn)行工作的。在RFC2545(UseofBGP4 Multiprotocol Extensions for IPv6 Inter-Domain Routing)中描述了如何使用MP_REACH_NLRI來(lái)傳達(dá)IPv6的可達(dá)信息。 2.4 域名解析 IPv6網(wǎng)絡(luò)中的DNS與IPv4的DNS在體系結(jié)構(gòu)上是一致的，都是采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)的域名空間。雖然IPv4協(xié)議與IPv6協(xié)議是存在著相當(dāng)大區(qū)別的兩套協(xié)議，但這并不意味著需要單獨(dú)兩套DNS體系，相反在DNS的體系和域名空間上兩者必須是一致的，IPv4和IPv6共同擁有統(tǒng)一的域名空間。在IPv4到IPv6的過(guò)渡階段，域名可以同時(shí)對(duì)應(yīng)于多個(gè)IPv4和IPv6的地址。隨著IPv6網(wǎng)絡(luò)的普及，IPv6地址將逐漸取代IPv4地址。 可聚集全局單播地址是目前主要應(yīng)用的IPv6地址，因IPv6可聚集全局單播地址是在全局范圍內(nèi)使用的地址，必須進(jìn)行層次劃分及地址聚集。下面就以IPv6DNS系統(tǒng)對(duì)這類(lèi)地址的解析過(guò)程來(lái)介紹IPv6DNS系統(tǒng)的解析原理。 IPv6全局單播地址的分配方式如下：頂級(jí)地址聚集機(jī)構(gòu)TLA(即大的ISP或地址管理機(jī)構(gòu))獲得大塊地址，負(fù)責(zé)給次級(jí)地址聚集機(jī)構(gòu)NLA(中小規(guī)模ISP)分配地址，NLA給站點(diǎn)級(jí)地址聚集機(jī)構(gòu)SLA(子網(wǎng))和網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)分配地址。IPv6地址的層次性在DNS中通過(guò)地址鏈技術(shù)可以得到很好的支持。 2.4.1正向解析 IPv4的地址正向解析的資源記錄是“A”，而IPv6地址的正向解析目前有兩種資源記錄，即“AAAA”和“A6”記錄。其中“AAAA”較早提出，它是對(duì)IPv4協(xié)議“A”“錄的簡(jiǎn)單擴(kuò)展，由于IP地址由32bit擴(kuò)展到128bit擴(kuò)大了4倍，所以資源記錄由“A”擴(kuò)大成4個(gè)“A”。但“AAAA”用來(lái)表示域名和IPv6地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并不支持地址的層次性。 AAAA資源記錄類(lèi)型用來(lái)將一個(gè)合法域名解析為IPv6地址，與IPv4所用的A資源記錄類(lèi)型相兼容。之所以給這新資源記錄類(lèi)型取名為AAAA，是因?yàn)?28bit的IPv6地址正好是32bitIPv4地址的4倍。 “A6”是在RFC2874基礎(chǔ)上提出，它是把一個(gè)IPv6地址與多個(gè)“A6”記錄建立聯(lián)系，每個(gè)“A6”記錄都只包含了IPv6地址的一部分，結(jié)合后拼裝成一個(gè)完整的IPv6地址?！癆6”記錄支持一些“AAAA”所不具備的新特性，如地址聚集，地址更改(Renumber)等。 “A6”記錄根據(jù)可聚集全局單播地址中的TLA、NLA和SLA項(xiàng)目的分配層次把128bit的IPv6的地址分解成為若干級(jí)的地址前綴和地址后綴，構(gòu)成了一個(gè)地址鏈。每個(gè)地址前綴和地址后綴都是地址鏈上的一環(huán)，一個(gè)完整的地址鏈就組成一個(gè)IPv6地址。這種思想符合IPv6地址的層次結(jié)構(gòu)，從而支持地址聚集。 同時(shí)，用戶(hù)在改變ISP時(shí)，要隨ISP改變而改變其擁有的IPv6地址。如果手工修改用戶(hù)子網(wǎng)中所有在DNS中注冊(cè)的地址，是一件非常繁瑣的事情。而在用“A6”記錄表示的地址鏈中，只要改變地址前綴對(duì)應(yīng)的ISP名字即可，可以大大減少DNS中資源記錄的修改。并且在地址分配層次中越靠近底層，所需要改動(dòng)的越少。 2.4.2反向解析 IPv6反向解析的記錄和IPv4一樣，是“PTR”，但地址表示形式有兩種。一種是用“.”分隔的半字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)字格式(NibbleFormat)，低位地址在前，高位地址在后，域后綴是“IP6.INT.”。另一種是比特串(Bit-string)格式，以“”開(kāi)頭，十六進(jìn)制地址(無(wú)分隔符，高位在前，低位在后)居中，地址后加“”，域后綴是“IP6.ARPA.”。半字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)字格式與“AAAA”對(duì)應(yīng)，是對(duì)IPv4的簡(jiǎn)單擴(kuò)展。二進(jìn)制串格式與“A6”記錄對(duì)應(yīng)，地址也象“A6”一樣，可以分成多級(jí)地址鏈表示，每一級(jí)的授權(quán)用“DNAME”記錄。和“A6”一樣，二進(jìn)制串格式也支持地址層次特性。 總之，以地址鏈形式表示的IPv6地址體現(xiàn)了地址的層次性，支持地址聚合和地址更改。但是，由于一次完整的地址解析分成多個(gè)步驟進(jìn)行，需要按照地址的分配層次關(guān)系到不同的DNS服務(wù)器進(jìn)行查詢(xún)。所有的查詢(xún)都成功才能得到完整的解析結(jié)果。這勢(shì)必會(huì)延長(zhǎng)解析時(shí)間，出錯(cuò)的機(jī)會(huì)也增加。因此，需要進(jìn)一步改進(jìn)DNS地址鏈功能，提高域名解析的速度才能為用戶(hù)提供理想的服務(wù)。 2.5 自動(dòng)配置 IPv6協(xié)議中引入了自動(dòng)配置(“即插即用”)功能，一個(gè)主機(jī)進(jìn)行Internet網(wǎng)絡(luò)登記后，位置或配置發(fā)生變化時(shí)只需進(jìn)行很少的改動(dòng)即可進(jìn)行工作，這樣可大幅度降低網(wǎng)絡(luò)管理者的配置和地址映射管理，移動(dòng)工作者也可方便地在任何地方任何時(shí)間接入到Internet網(wǎng)絡(luò)。 IPv6協(xié)議中自動(dòng)配置功能無(wú)需采用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP，DynamicHostConfigurationProtoco1)。IPv6協(xié)議可為任意主機(jī)