從何看IPv6網絡協議提供的多項服務
當我們從IPv4升級到IPv6的當下,是否已經做好了十足的準備呢?不然,不少人對于IPv6網絡協議還是抱有著一些看法。畢竟對于新生的事物,大家對其存在疑慮也是無可厚非的。但是這并不能阻止IPv6的前進。為更好地提供服務質量,IPv6網絡協議作了哪些考慮?
從協議的角度看,IPv6網絡協議與目前的IPv4提供相同的服務質量(QoS),但是IPv6的優點體現在能提供不同的服務。這些優點來自于IPv6的包頭結構中新增的優先級字段和流標簽字段。優先級字段擴大到1個字節,這就可以定義256個級別的優先級,對各種多媒體信息根據緊急性確定數據包的優先級,從而保證每一項服務都能達到用戶滿意的質量。而有了20位長的流標簽字段,在傳輸過程中,中間的各節點就可以識別和分開處理任何IP地址流。在IPv6中,同一個業務流的所有數據包采用相同的流標簽,這樣當路由器檢測到相同的流標簽的時候就采用相同的路徑發出去,而不需要為每一個數據包重新選擇路由,從而大大提高了數據包轉發的效率,降低了端到端的延遲。盡管對流標簽的準確應用還沒有制定出有關標準,但將來它會用于基于服務級別的新計費系統。此外,在支持 “總是在線”連接、防止服務中斷以及提高網絡性能方面,IPv6也有助于改進服務質量。
IPv6實現QoS的協議是IETF的資源保留協議(Resource Reserve Protocol,RSVP)。主機用RSVP代表應用數據流(指可以由路由器或者轉發數據的主機辨別的相關數據包的流,在IPv6協議下就是擁有相同的流標簽的流)向網絡請求特定的服務質量,例如基于平均值的***帶寬、***接收延遲、優先隊列以及其他參數,主機也可以指定一個特定的網絡服務級別,這類似于數字視頻廣播(Digital Video Broadcasting,DVB)中的網絡信息表的概念。RSVP帶著這個請求通過網絡,訪問這個數據流經過的網絡的每個節點。在每個節點上,RSVP 試圖為這個流進行資源保留。這使得提供具有服務質量的圖像和其它實時業務成為可能。
什么是IPv6網絡協議轉換機制?為什么需要轉換機制?
IPv6不可能立刻替代IPv4,因此在相當一段時間內IPv4和IPv6會共存在一個環境中。要提供平穩的轉換過程,使得對現有的使用者影響最小,就需要有良好的轉換機制。目前,這個議題是IETF ngtrans工作小組的主要目標,有許多轉換機制被提出,部分已被用于6Bone上。IETF推薦了雙協議棧、隧道技術以及NAT等轉換機制:
IPv4與IPv6雙協議棧技術
簡單地說,雙棧機制就是使IPv6網絡節點具有一個IPv4棧和一個IPv6棧,同時支持IPv4和IPv6協議。IPv6和IPv4是功能相近的網絡層協議,兩者都應用于相同的物理平臺,并承載相同的傳輸層協議TCP或UDP,如果一臺主機同時支持IPv6和IPv4協議,那么該主機就可以和僅支持IPv4或IPv6協議的主機通信,IPv6/IPv4雙協議棧的協議結構如下圖所示:
;
隧道技術
為了讓IPv4與IPv6網絡協議融合通信,隧道機制就是必要時將IPv6數據包作為數據封裝在IPv4數據包里,使IPv6數據包能在已有的IPv4基礎設施(主要是指IPv4路由器)上傳輸的機制。隨著IPv6的發展,出現了一些被運行IPv4協議的骨干網絡隔離開的局部IPv6網絡,為了實現這些IPv6網絡之間的通信,必須采用隧道技術。隧道對于源站點和目的站點是透明的,在隧道的入口處,路由器將IPv6的數據分組封裝在IPv4中,該IPv4分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址,在隧道出口處,再將IPv6分組取出轉發給目的站點。隧道技術的優點在于隧道的透明性,IPv6主機之間的通信可以忽略隧道的存在,隧道只起到物理通道的作用。隧道技術在IPv4向IPv6演進的初期應用非常廣泛。但是,隧道技術不能實現IPv4主機和IPv6主機之間的通信;
網絡地址轉換技術
網絡地址轉換(Network Address Translator,NAT)技術是將IPv4地址和IPv6網絡協議的地址分別看作內部地址和全局地址,或者相反。例如,內部的IPv4主機要和外部的IPv6主機通信時,在NAT服務器中將IPv4地址(相當于內部地址)變換成IPv6地址(相當于全局地址),服務器維護一個IPv4與IPv6地址的映射表。反之,當內部的IPv6主機和外部的IPv4主機進行通信時,則IPv6主機映射成內部地址,IPv4主機映射成全局地址。NAT技術可以解決IPv4主機和IPv6主機之間的互通問題。