从何看IPv6网络协议提供的多项服务

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IPv6网络协议的前景是否明朗,我们现在还不能确定。但是问题的确是存在的,那就是IP地址资源的紧缺,但是又不能仅仅因为这一个原因来盲从使用IPv6……

当我们从IPv4升级到IPv6的当下,是否已经做好了十足的准备呢?不然,不少人对于IPv6网络协议还是抱有着一些看法。毕竟对于新生的事物,大家对其存在疑虑也是无可厚非的。但是这并不能阻止IPv6的前进。为更好地提供服务质量,IPv6网络协议作了哪些考虑?

从协议的角度看,IPv6网络协议与目前的IPv4提供相同的服务质量(QoS),但是IPv6的优点体现在能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6的包头结构中新增的优先级字段和流标签字段。优先级字段扩大到1个字节,这就可以定义256个级别的优先级,对各种多媒体信息根据紧急性确定数据包的优先级,从而保证每一项服务都能达到用户满意的质量。而有了20位长的流标签字段,在传输过程中,中间的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。在IPv6中,同一个业务流的所有数据包采用相同的流标签,这样当路由器检测到相同的流标签的时候就采用相同的路径发出去,而不需要为每一个数据包重新选择路由,从而大大提高了数据包转发的效率,降低了端到端的延迟。尽管对流标签的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它会用于基于服务级别的新计费系统。此外,在支持 “总是在线”连接、防止服务中断以及提高网络性能方面,IPv6也有助于改进服务质量。

 IPv6实现QoS的协议是IETF的资源保留协议(Resource Reserve Protocol,RSVP)。主机用RSVP代表应用数据流(指可以由路由器或者转发数据的主机辨别的相关数据包的流,在IPv6协议下就是拥有相同的流标签的流)向网络请求特定的服务质量,例如基于平均值的***带宽、***接收延迟、优先队列以及其他参数,主机也可以指定一个特定的网络服务级别,这类似于数字视频广播(Digital Video Broadcasting,DVB)中的网络信息表的概念。RSVP带着这个请求通过网络,访问这个数据流经过的网络的每个节点。在每个节点上,RSVP 试图为这个流进行资源保留。这使得提供具有服务质量的图像和其它实时业务成为可能。

什么是IPv6网络协议转换机制?为什么需要转换机制?

IPv6不可能立刻替代IPv4,因此在相当一段时间内IPv4和IPv6会共存在一个环境中。要提供平稳的转换过程,使得对现有的使用者影响最小,就需要有良好的转换机制。目前,这个议题是IETF ngtrans工作小组的主要目标,有许多转换机制被提出,部分已被用于6Bone上。IETF推荐了双协议栈、隧道技术以及NAT等转换机制:

IPv4与IPv6双协议栈技术

简单地说,双栈机制就是使IPv6网络节点具有一个IPv4栈和一个IPv6栈,同时支持IPv4和IPv6协议。IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议,两者都应用于相同的物理平台,并承载相同的传输层协议TCP或UDP,如果一台主机同时支持IPv6和IPv4协议,那么该主机就可以和仅支持IPv4或IPv6协议的主机通信,IPv6/IPv4双协议栈的协议结构如下图所示:

IPv6/IPv4双协议栈的协议结构;

隧道技术

为了让IPv4与IPv6网络协议融合通信,隧道机制就是必要时将IPv6数据包作为数据封装在IPv4数据包里,使IPv6数据包能在已有的IPv4基础设施(主要是指IPv4路由器)上传输的机制。随着IPv6的发展,出现了一些被运行IPv4协议的骨干网络隔离开的局部IPv6网络,为了实现这些IPv6网络之间的通信,必须采用隧道技术。隧道对于源站点和目的站点是透明的,在隧道的入口处,路由器将IPv6的数据分组封装在IPv4中,该IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址,在隧道出口处,再将IPv6分组取出转发给目的站点。隧道技术的优点在于隧道的透明性,IPv6主机之间的通信可以忽略隧道的存在,隧道只起到物理通道的作用。隧道技术在IPv4向IPv6演进的初期应用非常广泛。但是,隧道技术不能实现IPv4主机和IPv6主机之间的通信;

网络地址转换技术

网络地址转换(Network Address Translator,NAT)技术是将IPv4地址和IPv6网络协议的地址分别看作内部地址和全局地址,或者相反。例如,内部的IPv4主机要和外部的IPv6主机通信时,在NAT服务器中将IPv4地址(相当于内部地址)变换成IPv6地址(相当于全局地址),服务器维护一个IPv4与IPv6地址的映射表。反之,当内部的IPv6主机和外部的IPv4主机进行通信时,则IPv6主机映射成内部地址,IPv4主机映射成全局地址。NAT技术可以解决IPv4主机和IPv6主机之间的互通问题。

责任编辑:佟健 来源: IT168
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