IPV6 技术

前言

第1章IPv6概述

1.1计算机网络体系结构

1.1.1计算机网络体系结构概述

1.1.2计算机网络协议

1.1.3OSI/RM参考模型

1.1.4TCP/lP模型

1.1.5网络中的基本术语

1.2IPv4的局限性

1.2.1IPv4的基本知识

1.2.2IPv4存在的问题

1.3IPv6基本知识

1.3.1IPv6的目标

1.3.2IPv6研究的历程

1.3.3IPv6的制订

1.3.4IPv6报头的特点

1.3.5IPv4与IPv6的比较

1.4IPv6技术标准研究

1.4.1与IPv6技术有关的国际标准组织

1.4.2中国IPv6标准化工作的开展

1.4.3IPv6技术标准

1.4.4支持IPv6技术的厂商

1.5IPv6技术的推广和部署

1.5.1IPv6在国外的推广和部署

1.5.2IPv6在国内的推广和部署

1.5.3IPv6是下一代网络的核心技术

1.5.4IPv6技术推广和部署时面临的问题

1.5.5正在研究的IPv6关键技术

思考题和练习题

第2章IPv6结构

2.1IPv6分组结构

2.1.1IPv6基本术语

2.1.2IPv6协议数据单元

2.1.3IPv6首部与IPv4首部的比较

2.2IPv6的扩展首部

2.2.1IPv6扩展首部的基本知识

2.2.2逐跳选项扩展首部

2.2.3路由选择扩展首部

2.2.4分段扩展首部

2.2.5身份认证扩展首部

2.2.6封装安全载荷扩展首部

2.2.7目的站选项扩展首部

2.3IPv6与相邻层协议的关系

2.3.1上层校验和计算

2.3.2报文生成时间和最大上层协议载荷

2.4IPv6的特性

2.4.1IPv6具有层次化的地址结构

2.4.2即插即用的联网方式

2.4.3网络层的认证与加密

2.4.4服务质量的支持

2.4.5对移动通信更好的支持

思考题和练习题

第3章IPv6地址技术

3.1IPv6地址技术概述

3.1.1IPv6地址表示方式

3.1.2IPv6的地址空间和地址前缀

3.1.3IPv6寻址模型

3.2IPv6地址分类

3.2.1IPv6地址分类概述

3.2.2IPv6单播地址

3.2.3IPv6多播地址

3.2.4IPv6任播地址

3.3IPv6地址配置技术

3.3.1地址的手工配置和检测

3.3.2地址自动配置

3.3.3DHCPv6

3.3.4IPv6域名系统

思考题和练习题

第4章ICMPv6及相关协议

4.1ICMPv6概述

4.1.1ICMPv6的功用

4.1.2ICMPv6与ICMPv4的比较

4.2ICMPv6格式

4.2.1ICMPv6报文的类型

4.2.2ICMPv6错误报文

4.2.3ICMPv6信息报文

4.2.4ICMPv6处理规则

4.3邻居发现协议

4.3.1邻居发现协议概述

4.3.2邻居发现协议的功能

4.3.3路由器请求和路由器通告

4.3.4邻居请求和邻居通告

4.3.5ICMP重定向报文

4.3.6邻居发现选项

4.3.7邻居缓存和目的地缓存

4.4IPv6地址解析技术

4.4.1主机的数据结构

4.4.2主机数据包的发送算法

4.4.3邻居发现协议与ARP的比较

4.4.4地址可达性检测

4.4.5重定向技术

4.5多播监听者发现协议

4.5.1多播监听者发现协议概述

4.5.2多播监听者发现报文格式

思考题和练习题

第5章IPv6路由技术

5.1IPv6路由协议概述

5.1.1IPv6路由协议基本知识

5.1.2IPv6路由协议

5.2RIPng

5.2.1RIPng概述

5.2.2RIPng路由更新的规则

5.2.3RIPng的局限性及解决方法

5.2.4RIPng报文格式

5.2.5RIPng下一跳字段和默认路由

5.2.6RIPng的工作原理

5.3IPv6的OSPFv3

5.3.1IPv6OSPFv3概述

5.3.2OSPFv3涉及的技术

5.3.3IPv6的OSPF和IPv4的OSPF的比较

5.3.4IPv6的OSPFv3报文格式

5.3.5OSPFv3的Hello报文

5.3.6OSPFv3数据库描述报文

5.3.7OSPFv3链路状态请求报文

5.3.8OSPFv3链路状态更新报文

5.3.9OSPFv3链路状态确认报文

5.3.10OSPFv3链路状态通告

5.3.11OSPFv3路由表的计算

5.3.12OSPFv3中的其他技术分析

5.4IPv6的BGP-4

5.4.1BGP概述

5.4.2BGP的连接建立和路由存储

5.4.3BGP4+简介

5.4.4BGP报文首部

5.4.5OPEN报文

5.4.6UPDATE报文

5.4.7BGP的属性

5.4.8通知和生命期报文

5.4.9IPv6的BGP扩展

思考题和练习题

第6章IPv6安全技术

6.1IPv6安全问题

6.1.1lPv6安全问题概述

6.1.2网络安全面临的威胁

6.1.3基本的安全需求和技术

6.2Internet的安全技术

6.2.1数据包过滤和防火墙

6.2.2运输层保护

6.2.3应用层安全

6.2.4Internet安全的开放性

6.3IPv6的安全要素

6.3.1IPsec的功能

6.3.2IPsec框架

6.3.3IPsec安全关联

6.3.4IPsec安全策略

6.3.5IPsec部署

6.3.6IPsec存在的问题

6.4IPv6中的认证

6.4.1认证的内容和方法

6.4.2IPv6认证

6.5IPv6中的加密

6.5.1IPv6中的加密概述

6.5.2IPv6中的加密模式

6.6密钥交换协议

6.6.1密钥交换协议概述

6.6.2ISAKMP

6.6.3密钥交换协议OAKLEY和SKEME

6.6.4Internet密钥交换

6.6.5IPsec与其他技术的联系

思考题和练习题

第7章IPv6过渡技术

7.1IPv6过渡技术概述

7.1.1IPv6过渡期的特点

7.1.2过渡需要采取的措施

7.1.3过渡面临的问题

7.1.4过渡时期采用技术的选择

7.2双栈技术

7.2.1双栈技术工作原理

7.2.2基本双栈和有限双栈技术

7.2.3双栈机制DSTM

7.3隧道技术

7.3.1隧道技术概述

7.3.2隧道技术工作原理

7.3.3手工隧道

7.3.4基本的自动隧道技术

7.3.5隧道IPv6

7.3.66to4机制

7.3.7ISATAP

7.4协议转换技术

7.4.1NAT

7.4.2NAPT

7.4.3NAT-PT

7.4.4无状态IP/ICMP转换

7.4.5IPv4转换至IPv6

7.4.6ICMPv4转换至ICMPv6

7.4.7IPv6转换至IPv4

7.4.8ICMPv6转换至ICMPv4

7.5过渡技术分析与比较

7.5.1几种转换技术的比较

7.5.2如何选择合适的过渡机制

思考题和练习题

第8章IPv6与底层网络技术

8.1IPv6对底层网络的支持

8.1.1IPv6技术与网络中的第2层

8.1.2IPv6与Ethemet

8.1.3用于点对点协议的IPv6CP

8.1.4IPv6与ATM

8.1.5IPv6与帧中继

8.2IPv6与多播

8.2.1多播的选路方法

8.2.2IPv6中多播实现的机制

8.3简单IPv6网络设计思路

8.3.1底层网络之上的IPv6网络构成

8.3.2简单IPv6网络设计例子

思考题和练习题

第9章移动IPv6技术

9.1移动IPv6概述

9.1.1移动IP技术的基本概念

9.1.2移动IP技术涉及的术语

9.1.3移动IP技术的发展历程

9.1.4移动IPv6与移动IPv4的比较

9.1.5移动IP的工作过程

9.2移动IPv6的组成和特征

9.2.1移动IPv6的技术要求

9.2.2移动节点具有的3种功能

9.2.3移动IPv6的组成

9.2.4移动节点和对端节点之间的通信模式

9.2.5移动IPv6增加的新协议及内容

9.3移动IPv6报文和选项格式

9.3.1移动IPv6首部格式

9.3.2绑定更新请求报文

9.3.3家乡测试初始报文

9.3.4转交测试初始报文

9.3.5家乡测试报文

9.3.6转交测试报文

9.3.7绑定更新报文

9.3.8绑定确认报文

9.3.9绑定错误报文

9.4移动选项

9.4.1移动选项格式

9.4.2Padl和PadN

9.4.3绑定更新建议选项

9.4.4备用转交地址选项

9.4.5随机数索引选项

9.4.6绑定授权数据选项

9.5家乡地址选项和第2类路由首部

9.5.1家乡地址选项

9.5.2第2类路由首部

9.6移动IPv6对ICMPv6的扩展

9.6.1ICMP家乡代理地址发现请求报文

9.6.2ICMP家乡代理地址发现应答报文

9.6.3ICMP移动前缀请求报文

9.6.4ICMP移动前缀通告报文

9.7移动IPv6技术分析

9.7.1移动IPv6工作原理

9.7.2移动IPv6机制实现的例子

9.7.3移动IPv6快速切换

9.7.4移动IPv6性能分析

9.7.5移动IPv6的安全特性

9.7.6移动IPv6的服务质量支持

思考题与练习题

附录

附录A书中英文缩写词

附录BRFC文档

附录CIPv6参数

附录D常用网址

参考文献

　　本书涵盖了IPv6技术的主要内容，包括IPv6技术发展历史、IPv4与IPv6的比较、IPv6技术核心的內容和IPv6技术部署中的措施等。本书內容循序渐进、脉络清晰，清楚地讲解了IPv6核心技术是什么、为什么、怎样用，可以使对IPv4比较熟悉，又对IPv6有一定了解的读者看到IPv6技术的广阔性和多样性，比较容易学习和掌握从IPv4技术过渡到IPv6技术的知识。　　本书突出IPv6技术理论和应用、说明从IPv4向IPv6过渡中需要注意的问题，透彻分析IPv6技术的各个主题、注重开拓IPv6技术深层次的内容，指出解决IPv6技术问题的思路和途径。　　本书共9章，主要内容包括：IPv6研究的历程、IPv6的制订依据、IPv6技术新特性、IPv6技术的推广和部署、IPv6技术标准研究、IPv6的结构、IPv6与相邻层协议的关系、IPv6的地址分类、IPv6地址配置技术、ICMPv6、IPv6邻居发现技术、IPv6路由技术RIPng、IPv6的OSPFv3、IPv6的BGP-4、IPv6安全技术、IPv6的安全要素、IPv6中的加密、[Pv6中的认证、密钥交换协议、IPv6过渡的技术、过渡需要采取的措施、IPv6与底层网络技术、移动IPv6技术等。　　本书适合计算机科学与技术领域的科研人员、研究生和高年级本科生。以及从事计算机网络、IPv6网络技术和下一代网络研究和应用的IT专业人员阅读。对需要了解下一代因特网(NGI)和下一代网络(NGN)的核心技术IPv6的读者，本书也是有益的读物。