ipv6詳解中文版11自動配置和移動

首先考慮全球分布最廣泛的網(wǎng)絡—系統(tǒng)的情形。如果每次買一個新，都要進行配置，以便能夠使用指派到家中的，那么使用這樣的網(wǎng)絡將很不方便；如果每次把一個分機從房間移動到另一個房間時，都要重新進行配置，那么使用這樣的網(wǎng)絡也將非常不方便。很多情況下，IPv4網(wǎng)絡也要求如上所述的人工配置：安裝一臺新計算機或其他連接設備都要求有人來手工配址和其他網(wǎng)絡信息。過去十年況有所改進，但IP配置仍然是個問題。IPng所陳述的最重要目標之一是支持“即插即用”—不需要任何人工干預，就有可能將一個節(jié)點插入IPv6網(wǎng)絡并在網(wǎng)絡中啟動。此目標與計算工業(yè)的趨勢一致：1983年，個人計算機的買主必須安裝操作系統(tǒng)及所有需要的應用軟件；1998年，大多數(shù)新系統(tǒng)都預先安裝了操1983年，如果要連接到網(wǎng)絡，用戶必須并安裝網(wǎng)卡或MODEM，然后對特定的應用進行配置；1998年，大多數(shù)系統(tǒng)都包括了已配置好、可以馬上使用的內置MODEM及(或)網(wǎng)卡。要使網(wǎng)絡計算像使用一樣方便，還需要改進用戶友。在以太網(wǎng)網(wǎng)卡上設置硬件開關對工程師和科學家們可能很容易，但機械師、醫(yī)生、旅行社以及其他非技術專業(yè)卻IPv6使用兩種不同機制來支持即插即用網(wǎng)絡連接。第一種機制的示例是啟動協(xié)議(BOOTP)(DHCP)，允許IP節(jié)點從特殊的BOOTP服務器或DHCP服務器獲取配置信息。但是這些協(xié)議支持所謂的“狀態(tài)自動配置”，即服務器必須保持每個節(jié)點的狀態(tài)信息，并管理這些保存的信息。不論對于為許多個人用戶服務的ISP在間流的型機構，DHCP都是IPv4網(wǎng)絡配置的重要工具。DHCP的問題在于，作為狀態(tài)自動配置協(xié)議，它要求安裝和管理DHCP服務器，并要求接受DHCP服務的每個新節(jié)點都必須在服務器上進行配置。很簡單，DHCP服務器保存著它要提供配置信息的節(jié)點列表，如果節(jié)點不在列表中，該節(jié)點就無法獲得IP地址。DHCP服務器還保持著使用該服務器的節(jié)點的狀態(tài)，因為該服務器必須了解每個IP地址使用的時間，以及何時IP地狀態(tài)自動配置的問題在于，用戶必須保持和管理特殊的自動配置服務器以便管理所有實際上，至少在理論上且進行了某些假定的情況下，無狀態(tài)自動配置規(guī)程相對容易實現(xiàn)。首先，如果使用IEEEEUI-64鏈路層地址(見第6章)，用戶可確信自的機ID是唯一的。因此，節(jié)點要完成的工作是確定自己的鏈路層地址并計算出 EUI-64地址，然后確定自己的IPv6網(wǎng)絡地址。向最近的路由器詢問是確定網(wǎng)絡地址的法，這就是IPv6中無狀態(tài)自動配置的實現(xiàn)方式(見下一節(jié)。最后，根據(jù)IPv6中的定義，狀態(tài)自動配置和無狀態(tài)自動配置可以共存并可一起操作。后續(xù)章節(jié)中將涉及正在制訂中的DHCP的更新版本，稱為DHCPv6。兩種類型自動配置方法的合作比單獨使用其中一種更易于實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡連接的即插即用。例如，使用無狀態(tài)自動配置，節(jié)點可以很快確定自己的IP地址，而且一旦獲得此信息，它就可以與DHCP服務器交互以獲得DHCPv6很可能要依靠IPv6無狀態(tài)自動配置來簡化某些情況下的狀態(tài)配置。如果使用無狀態(tài)自動配置要簡單很多，那么為什么還要使用狀態(tài)自動配置呢？此問題的答案取決于構造網(wǎng)絡的機構的要求。無狀態(tài)自動配置對得到IP地址的節(jié)點提供最低程度的監(jiān)視。任一節(jié)點可以連接到鏈路，通過路由器向能實現(xiàn)無狀態(tài)自動配置的節(jié)點發(fā)出的通告來獲知網(wǎng)絡和子網(wǎng)信息，并構造有效的鏈路地址。但是，如果有DHCP服務器的支持，機構可以更緊密地制絡可配的點。只由絡管理明確的點能通過DHCP服務器來配置。RFC1971(IPv6無狀態(tài)地址自動配置)中描述了IPv6的無狀態(tài)自動配置。該RFC還在更新，大多數(shù)修改是對原規(guī)范的澄清或細化，例如對潛在的路由器否認服務的處理方法等。無狀態(tài)自動配置過程要求節(jié)點采用如下步驟：首先，進行自動配置的節(jié)點必須確定自己的鏈路本地地址(如IEEEEUI-64地址)；然后，必須驗證該鏈路本地地址在鏈的唯一性；最后，節(jié)點必須確定需要配置的信息。該信息可能是節(jié)點的IP地址，或者是其他配置信息，或者兩者皆有。如果需要IP地址，節(jié)點必須確定是使用無狀態(tài)自動配置過程還是使用狀態(tài)自動配置過程來獲得。無狀態(tài)自動配置要求本地鏈路支持組播，而且網(wǎng)絡接口能夠發(fā)送和接收組播。完成自動配置的節(jié)點首先將其鏈路本地地址(如IEEEEUI-64地址)追加到鏈路本地前綴(在第6見圖6-1)之后。這樣，節(jié)點就可以開始工作：它可以使用IPv6與同一網(wǎng)絡鏈的其他節(jié)點通信，只要同一鏈路沒有其他節(jié)點使用與之相同的EUI-64地址，該節(jié)點的IPv6地址就是可用的。須確定同一鏈沒有其他節(jié)點使用與之相同的EUI-64地址。大多數(shù)情況下不會出現(xiàn)這個問題，大多數(shù)使用網(wǎng)絡接口卡(如以太網(wǎng)適配器或令牌環(huán)適配器)的節(jié)點都有唯一的48位MAC地址；而對于通過點到點鏈路連接的節(jié)點，鏈只有一個端節(jié)點。但是，其他網(wǎng)絡可能沒有唯一的MACMAC地址。此時，節(jié)點必須向它打算使用的鏈路本地地址發(fā)送鄰居請求報文。如果得到響應，試圖自動配置的節(jié)點就得知該地址已為其他節(jié)點所使用，它必須以其他方式來配置。如果沒有路由器為網(wǎng)絡上的節(jié)點服務，即，如果本地網(wǎng)絡孤立于其他網(wǎng)絡，則節(jié)點必須尋找配置服務器來完成其配置；否則，節(jié)點必須偵聽路由器通告報文。這些報文周期性地發(fā) 第二部分IPv6往所有主機的組播地址(見第6章)，以指明諸如網(wǎng)絡地址和子網(wǎng)地址等配置信息。節(jié)點可以等待路由器的通告，也可以通過發(fā)送組播請求給所有路由器的組播地址來請求路由器發(fā)送通告。一旦收到路由器的響應，節(jié)點就可以使用響應的信息來完成自動配置。1985年，BOOTP首先在RFC951(自舉協(xié)議)中描述，該協(xié)議的最初目的是允許工作站向本地服務器詢問他們自己的IP地址、某服務器主機的地址以及自舉執(zhí)行文件的名稱。對于某些BOOTP的功能足夠了；但是對于IPv4BOOTP的功能不足。其問題在于除BOOTP提供，PC的TCP/IP網(wǎng)絡軟需要的息如主機字、、網(wǎng)碼及DNS服務器地址等。到1993年，描述DHCP的RFC1531(動態(tài)主機配置協(xié)議)得以發(fā)布。以BOOTP的報文結構為基礎，DHCP增加了一些機制，用于傳送將主機連接到IPv4所需要的全部IP配置信息。DHCP的功能與IPv4網(wǎng)絡地址相對不足有關。例如，得到一個C類網(wǎng)絡地址的機構最多有254個地址來分配給用戶。對于某些應用，這些地址很充足，例如一個花店中，連網(wǎng)的計算機不太可能超過幾十臺。但是，對于有數(shù)百名雇員的企業(yè)，尤其如果連接到網(wǎng)絡的計算機超過250臺時，就可能產生地址分配的問題。DHCP增加了在有限時期內向節(jié)點分配地址的能力。這意味著，對于較大型網(wǎng)絡，如果同時連接的節(jié)點數(shù)不超過254，C類網(wǎng)絡是足夠的。ISP很愿意使用DHCP，因為這樣他們所服務的用戶數(shù)不再受限于他們控制的地址數(shù)，只要在任一時刻只有一部分用戶連接到該IP用戶就不會浪費額外的未使用的IP地址。當然，與處理IP地址的其他協(xié)議相同，DHCP必須升級以支持IPv6地址。DHCPv6正在制訂中。很顯然，它不僅是為支持更長地址而進行的表面更新，由于IPv6中增加了無狀態(tài)自動使用無狀態(tài)自動配置，節(jié)點至少自動擁有了本地連接能力，DHCP也不再是提供一些其他基本配置參數(shù)所必需的方法。默認路由器不是配置的一部分，因為通過偵聽路由器通告，任(見第10章)。地址非難，即地址分配即將失效的狀態(tài)，該機制可用于對網(wǎng)絡進行動態(tài)重新編號(見下一直到近期，幾乎所有的網(wǎng)絡設備都是在原地靜止的。計算機，甚至個人計算機，都很大且不經(jīng)常移動。近幾年來，不僅是筆記本計算機，而且包括手提計算機、個人數(shù)字助手(PDA)都顯著增加，甚至蜂窩 和尋呼機也都可以支持IP。目前的問題在于，不論設備平常是通過有線或無線連接到網(wǎng)絡，當設備移動時，如果不論移動設備實際上在何處，要實現(xiàn)這一點卻非常，因為節(jié)點移動時，可能必須連接到使用不同IP地址的不同網(wǎng)絡。移動IP在RFC2002(IP移動性支持)中描述。目前，此RFC還在進行修改和更新以支持IPv6。 正如RFC2002中所述，移動IP使用移動的概念。為移動主機指派一個一直可達的主地址。當主機位于正常駐地時，它使用自己的主地址連接到本地網(wǎng)絡，所有的協(xié)議都按正常方式操作；而移動通常是常規(guī)路由器，它作為外地，在移動主機離開其駐地網(wǎng)絡時像一種郵件領取部一樣使用。移動也可以作為主，處理傳送給移動主機的信息。當移動節(jié)點離開駐地時，可以按照下列方法使用移動IP(如IPv4所述)外地和主周期性地發(fā)出報文，表明它們的可用性。移動主機也可以主動請求此信息。這些通告以ICMP路由器通告為基礎，為移動節(jié)點提供足夠的信息，使其能夠確定它是在自己的駐地網(wǎng)絡還是在外地網(wǎng)絡中。但是，如果該節(jié)點確定自己是在外地網(wǎng)絡中，則它將從外地網(wǎng)絡獲得“關照地址”。該地址是當移動主機在外地網(wǎng)絡中時，可到達移動主機的臨時地址。移動主機可以使用外部機制(如DHCP)來獲得在外地網(wǎng)絡上的有效地址，或者它也可以使用移動指定的某個地址，該地址就稱為外地關照地址。此時，對于所服務的任何移動節(jié)點，移動使用同一個境內地址，并將進入網(wǎng)絡的包轉發(fā)給正確的節(jié)點。這樣，一旦主知道對于發(fā)給移動節(jié)點的包應向何處轉發(fā)，它就把這些包下來，并進行封裝，以IP隧道方式發(fā)送到移動節(jié)點提供的關照地址。如果該關照地址是一個配置的關照地址，則由外地來接收封裝的IP包，拆包并轉發(fā)給移動節(jié)點；如果該關照地址是在外地網(wǎng)絡上分配給移動節(jié)點的單獨IP地址，移動節(jié)點就可以接收到帶封裝的IP包，自己進行拆包。如果外地網(wǎng)絡上的移動節(jié)點要發(fā)送包，則無需進行特殊操作，這些主機將繼續(xù)使用