湘潭网站建设 电话磐石网络,网站可以做弹窗广告么,wordpress主题用什么设计,wordpress导入网站文章本节内容作为IPv6相关知识的最后一节内容#xff0c;同时也作为我们本专栏网络层知识的最后一节内容#xff0c;主要介绍从IPv4地址到IPv6地址过渡的相关技术。在这里我们只学习各类考试中常考的三种技术。 IPv4向IPv6的过渡
在前面的知识中#xff0c;我们学习到了两种IP地…本节内容作为IPv6相关知识的最后一节内容同时也作为我们本专栏网络层知识的最后一节内容主要介绍从IPv4地址到IPv6地址过渡的相关技术。在这里我们只学习各类考试中常考的三种技术。 IPv4向IPv6的过渡
在前面的知识中我们学习到了两种IP地址一种传统的IP地址也就是我们常见的以点分十进制表示的IPv4地址另一种是为了解决IPv4地址数量耗尽问题而开始部署的以冒分十六进制表示的IPv6地址。
根据前面的学习我们了解到IPv6地址空间巨大是IP地址发展演进的趋势。可同时IPv4地址已经长期存在并成熟应用多年网络上的各类计算机、路由器等设备都是以IPv4地址进行互联互通。互联网的网络规模如此庞大、如此复杂要把所有网络设备的IP地址改用IPv6绝非易事不可能在短时间全部替换成IPv6通信。因此要采用一种IPv4向IPv6平滑过渡的方法逐步推进直至IPv6的大规模应用。
IPv4向IPv6平滑过渡的技术主要包括三种分别是双协议栈技术、隧道技术、NAT-PT技术。下面我们就这三种展开学习。 双协议栈
协议栈的概念我们之前虽没有提到过但是我们在一开始学习了TCP/IP模型之后通过学习数据链路层、网络层知道每个层次都有自己的协议。例如PPP协议、CSMA/CD协议等都是数据链路层的协议IP协议、ICMP协议、ARP协议等都是网络层的协议。这样按照TCP/IP层次的“协议排列”就称为协议栈。“栈”是一种计算机数据结构可以形象地表达出TCP/IP模型的协议组织形式想深入了解的同学可以看看数据结构中对“栈”的介绍。
理解了协议栈的概念那么双协议栈也就不难理解了。双协议栈也就是有两个协议栈这两个协议栈同时装在同一个设备上也就是这个设备同时具有IPv4和IPv6两种协议栈。
现在我们大部分的计算机的网卡上几乎都有这两种协议栈。以windows 10系统为例具体查看的方法是打开控制面板找到“网络和Internet”点击“网络和共享中心”进入界面后在左侧找到“更改适配器选项”找到自己的网卡右击选择“属性”在这个界面中可以看到如下信息 这说明我们的计算机网卡上同时装有IPv4和IPv6两种协议栈可以同时在IPv4、IPv6两种网络上通信在和IPv4网络的主机通信时采用IPv4地址在和IPv6网络中的主机通信时采用IPv6地址。由此也可见如果网卡本身没有安装TCP/IPv6协议栈的话就使用不了IPv6地址只能使用IPv4地址通信。另外个人宽带想使用IPv6地址通信要开通ipv6的外网带宽业务还要在自己的光猫和路由器上做一些其它的设置以开启IPv6网络访问的功能。
这时候又产生一个新的问题双协议栈的主机如要访问一个网站怎么才能知道该网站是否支持IPv6呢一般情况下能够支持IPv6访问的网站都在自己的网站页面上标有“本站已支持IPv6”等字样。如要查询最简单的方法是通过一些第三方工具来测试例如 boce 等在线网站的“IPv6测试”功能即可检测一个网站是否支持IPv6。 隧道技术
第二种过渡的方法是使用隧道技术这种方法适用于IPv6“孤岛”的情况也就是说IPv4网络规模巨大就像一片海洋而其中有几个使用IPv6协议栈的主机就像海洋里面一个个小的“孤岛”一样。
比如有两台主机A和B这两台主机都只有IPv6协议栈两者之间可以直接用IPv6地址通信的但关键的问题在于它们之间的网络是IPv4的网络。这样情况下主机A发送的IPv6的数据包该如何跨越“IPv4的海洋”到达主机B呢这就是隧道技术产生的问题背景。
“隧道”是一个虚拟的概念就像日常生活中的火车如何穿越大山一样要在大山里面挖出一条隧道。那么IPv6的数据包如何穿越IPv4的网络也是这个道理。这种方法的原理是当IPv6的数据包进入IPv4网络的时候就加上IPv4的首部封装成IPv4的数据包离开IPv4网络的时候再把加上的首部去掉还原回IPv6的数据包交给目的主机。这个过程就像是在IPv4网络中“挖出了一条隧道”可以让IPv6数据包“穿越过去”。原理图如下 由此可见两个特点第一在隧道中传输的时候整个IPv6的数据包都是作为外面一层IPv4数据包的数据部分存在的也就是把IPv6数据包封装进了IPv4数据包里面。第二虽然要通信的两台主机并不是双协议栈的主机但是必须要求两台同时连接着IPv4和v6网络的边界路由器如图中展示的两台路由器具有双协议栈因为这样才能够完成隧道中封装的整个工作。
另外一个问题是双协议栈的路由器怎么能够知道IPv4数据包里面封装的数据是一个IPv6的数据包呢这就要依靠IPv4数据包首部中的“协议”字段的值了将“协议”字段的值设置为41就表示其数据部分是一个IPv6的数据包。 NAT-PT
通过前面学习NAT技术我们知道这是一种地址转换技术。在路由器上配置NAT用于公网和私网IP地址之间的映射和转换。既然NAT技术具有这种地址转换的“翻译”功能那么能否利用这个功能用于IPv4和IPv6之间地址的“翻译”呢这种技术就是NAT-PT。
NAT-PT全称“Network Address Translator - Protocol Translator”即“带有协议转换器的网络地址翻译”它的功能就是让IPv6的节点可以和IPv4的节点之间可以互通。
NAT-PT的原理和NAT类似出口路由器上配置一个IPv4地址池当IPv6的主机发出数据包经过出口路由器路由器根据预先配置好的信息将数据包源地址转换成一个IPv4的地址。和NAT一样NAT-PT也可以分为“一对一”的转换和“一对多”的转换。同理一对多的转换被称为NAPT-PT。如果不知道“一对多”的含义请参看本专栏中第33节——NAT的内容
另外需要指明的是NAT-PT的主要功能是IPv6的节点发起向IPv4的节点的通信但反过来IPv4的节点要访问IPv6的节点则比较复杂。NAT-PT的路由器除了要具有IPv4地址池以外还要有应用层网关的支持否则不能实现IPv4节点对IPv6节点的访问。应用层网关是一种防火墙学习网络安全时会详细介绍。 以上的内容就是IPv4向IPv6地址过渡的三种技术有关IPv6的内容就介绍完了这也就意味着网络层的内容介绍完了。从下面一节开始我们学习传输层的相关内容。 参考教材谢希仁《计算机网络》第八版
