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核心网络协议数据包指南
book

核心网络协议数据包指南

by Bruce Hartpence
May 2025
Beginner to intermediate
264 pages
2h 55m
Chinese
O'Reilly Media, Inc.
Content preview from 核心网络协议数据包指南

第 8 章 互联网协议版本 6 第 6 版互联网协议

本作品已使用人工智能进行翻译。欢迎您提供反馈和意见:translation-feedback@oreilly.com

"这种 C 类网络号码的激增可能有助于维护 A 类和 B 类号码的稀缺性,但它肯定会加速互联网路由器所承载的路由信息的爆炸性增长......这些关于管理当前 IP 网络号码空间的建议只是自称推迟了 IP 地址空间的耗尽,而不是无限期地推迟了耗尽"。

RFC 1366

正如我们已经讨论过的,万维网的语言是互联网协议(IP),更确切地说,是 IP 版本 4。但长期以来,人们一直在谈论 IPv4 的消亡,主要原因是 IP 地址空间耗尽。这意味着最终将没有更多的地址可以分配、乞讨、借用或窃取到公共地址空间。于是,一个既能解决这一问题,又能为系统增加功能的想法诞生了。1995 年,RFC 1752 发布,总结了前五年的关注和研究,即 IPv4 地址空间不会永远存在。据预测,全球将在 2005 年到 2011 年之间的某个时候耗尽 IP 地址。尽管这一预测并没有得到所有人的认可,但 2011 年 2 月,号码资源组织(NRO)还是宣布了以下消息:

截至 2011 年 2 月 3 日,由互联网编号分配机构 (IANA) 管理的可用 IPv4 地址中央资源库已耗尽。

NRO 指出,在可预见的未来,我们不会注意到互联网运行的变化。但变化肯定会到来,其形式就是下一代互联网协议(IPng/IPv6)和真正的长地址。

协议说明

与 IPv6 相关的 RFC 繁多,令人眼花缭乱。为了让我们保持清醒,本章将重点介绍几份重要文件,首先是题为《互联网协议第 6 版(IPv6)规范》的 RFC 2460,不过即使是这份文件也已经被其他几份文件更新过了。与 IPv4 一样,IPv6 也有几个主要方面必须涉及,以确保对该协议的良好理解,包括数据包结构、寻址和操作。许多关于 IPv6 的文章都把重点放在寻址上,因为这是一个非常显而易见的话题。然而,IPv6 还有其他几个目标,比如以下这些:

  • 简化页眉格式

  • 改进对选项和/或扩展功能的支持

  • 流动标签功能

  • 认证和隐私

IPv6 的运行依赖于 ICMPv6(互联网控制报文协议版本 6),因此本章也将花一些时间介绍该协议。

理解 IPv6 的部分困难在于,尽管 IPv6 和 IPv4 共享某些思想和操作,但也存在大量差异,这些差异充其量只能使过渡变得混乱。因此,为了减轻痛苦,让我们来看一个小型网络(图 8-1),我们将以这个网络作为讨论的基础,首先提醒大家注意 IPv4 的基本网络操作。

图 8-1. 小型 IPv4 网络

这是一个由计算机、交换机和路由器组成的典型 IPv4 网络。其中包括媒体访问控制(MAC)地址。如果你已经学习了前面几章的内容,就应该对相关协议及其运行方式有了很好的了解。例如,MAC 地址只在局域网 (LAN) 中知道,节点通常通过静态方式或动态主机配置协议 (DHCP) 服务器获得 IP 地址和默认网关。由于这是一个小例子,我们没有考虑其他服务器、打印机和与互联网的连接。在这样的网络上产生的流量应该不会带来什么惊喜。

但是,如果我们干脆去掉 IPv4 地址,在主机上启用 IPv6(如图 8-2 所示),会发生什么情况呢?

图 8-2. 禁用 IPv4 的小型拓扑

首先,我们没有对 IPv6 地址进行静态或动态配置。如果我们要捕获本拓扑中描述的主机上的流量,那么一旦启用 ...

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