internet用户基于ipv6协议实验网设计与实现(编辑修改稿)

internet用户基于ipv6协议实验网设计与实现(编辑修改稿)内容摘要：

v6 想对于 IPv4 的提升之一，其中最主要改进体现在邻居节点发现协议，路由协议的升级和隧道技术。 邻居节点发现协议。 IPv6 中的邻居节点发现协议定义了链接 在同一链路上的节点之间的交互行为。 其中， IPv6 升级了新的 ICMP（因特网控制消息协议）消息： 路由器请求（ RS： Router Solicitation），路由器通告（ RA： Router Advertisement），邻居请求（ NS： Neighbor Solicitation），邻居通告（ NA：Neighbor Advertisement），重定向消息 ，来作为 IPv4 协议中的 ARP、 ICMP 路由器发现和 ICMP 重定向报文 的替代协议。 当需要确定目的节点的链路层地址时，需要使用邻居请求消息，邻居公告消息和被请求组播地址。 这组消息的特点是只有使用相同机制的邻居才能在协议栈中处理邻居请求。 图 给出了典型的 IPv6 使用邻居节点发现协议的过程。 4 A Durand. J Ihren. “DNS IPv6 Transport Operational Guidelines”. 2020. 图 IPv6 使用邻居节点发现协议的过程 相关过程需要用到 无状态自动配置 功能 ， 重复地址检测 DAD、前缀重新编址等技术。 在这些机制中， 路由器重定向机制 比较重要， ICMPv6 重定向消息通知链路上的节点，在链路上存在一个更好的转发数据包的路径。 当接收到 ICMPv6 重定向消息时候，节点可以根据 ICMPv6 重定向消息中的新路由，修改它本地的路由选择表。 IPv6 路由选择 与 IPv4 相同的， IPv6 的路由行为也是当数据包经过路由的时候，根据该数据包的目的地址，查询路由表下一层的位置。 路由表仍然是第三层的核心数据结构。 网络层的数据也仍然通过路由表来确认数据包的转发信息。 但是与 IPv4 所不同的是， IPv6 将处理 ARP的 协议放在第三层， IPv6 第二层、第三层之间的通信所依赖的是一个叫做邻居缓存的数据结构 IPv6 协议 的 建立、维护、和使用路由表、 都是通过 邻居缓存表 来实现的 5。 IPv6 的路由选择协议 主要有 BGP4+、 RIPng 和 OSPFv3 等。 分别对应不同的应用场景。 BGP4+是个多协议扩展 BGP，其规范包括 IPv IPX、 VPN 等新地址簇的多协议扩展。 与 IPv4 相比，为了 支持 IPv6 地址 ， BGP4+更新了两个属性的定义：NEXT_HOP 属性和 NLRI 属性（ NetworkLayer Reachability Information，网络层可达信息） 6。 RIPng 对应于 IPv4 中的 RIPv2， 与 RIPv2 大多数功能相同。 RIPng 的主要更新如下：目的前缀和下一跳地址基于 128 位，在 IPv6 数据包之上传输 RIPng 信息；使用本地链路地址 FE80::/10 作为源地址，以 FF02::9 作为目的组播地址（代 5 A Durand. P Fasno. I Guardini. D Lento. “IPv6 Tunnel Broker”. RFC3053 P0091. January 2020. 6 T Bates. Y Rekhter. R Chandra. D Katz.“Multiprotocol Extensions for BGP4”RFC2858. June 2020. 表本地链路范围内的所有 RIPng 路由器组播地址），用 UDP的 521 端口发送 RIPng信息到邻居 RIPng 路由器。 OSPFv2（ Open Shortest Path First，最短路径优先路由选择协议）在信息传输过程中直接使用 IPv4 服务和 IPv4 地址信息，是专门为 IPv4 设计的路由选择协议。 OSPFv3 规范基于 OSPFv2，增加对 IPv6 的支持，去 OSPFv3 和 OSPFv2 之间的主要不同点如下。 第一、 OSPFv3 是运行基于链路的，而不是基于子网。 第二、从 OSPF 协议数据包和主 LSA 类型去除地址语义，使其协议核心独立于网络层地址。 第三、使用 IPv6 本地链路地址来标识邻接的邻居。 第 四 、 OSPFv3 消息在 IPv6 数据包之上发送，允许通过 IPv4 网络之上的 IPv6 隧道。 隧道技术 7 隧道（ Tunnel）是指将一种协议的数据包封装在另一种协议的数据包中，使得一 种协议的数据包可以通过另一种协议的封装进行通信的技术。 在 IPv6 中，IPv6 允许 原始包头和有效载荷 不变的情况下，通过 IPv6 隧道穿越 IPv4 网络到达另一个 IPv6 网络。 隧道技术的优点是在 数据流量较小的情况下可以采用的比较简便的过渡技术。 隧道方法成本较小，只要求隧道两端有双栈路由器，配置简单，容易实现，并且充分利 用了现有 IPv4 网络资源。 缺点是不能应用于核心层， 并且 隧道 必须专门管理 ，当隧道多时管理 将会 变得非常复杂 和 难以维护。 7（美） Pete 详解 .沙斐，程莉等译 . 机械工业出版社， 2020 二、 基于 IPV6 协议实验网设计 （一） 实验网的拓扑结构 图 实验网拓扑结构简图 图 给出了实验网拓扑的简单示意图，其中，核心层使用的是支持 IPv6的 CISCO2651XM:igh Performance Dual 10。