IPv6核心技术 王相林 9787030231925 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：IPv6核心技术

定价：50.00元

作者：王相林

出版社：科学出版社

出版日期：2009-01-01

ISBN：9787030231925

字数：534000

页码：424

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.640kg

编辑推荐

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内容提要

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本书涵盖IPv6核心技术的主要内容，在阐述IPv6技术基础知识的同时，注重对IPv6技术进行深层次的分析和讨论，引导读者循序渐进地了解和掌握IPv6核心技术知识，说明了从IPv4向IPv6过渡中，在理论、技术和应用方面需要注意的问题。
全书共十一章。主要内容如下：IPv6技术出现的原因、发展历程，IPv6技术标准；IPv6协议结构、IPv6协议与IPv4协议的比较、IPv6技术新的特性；IPv6层次化的地址结构、IPv6地址配置技术；ICMPv6、IPv6重定向技术、多播侦听协议；IPv6邻居发现协议；IPv6与高层和底层网络协议的联系；IPv6内部路由协议RIPng、OSPFv3；IPv6外部路由协议BGP4 ；IPv6安全协议IPSec机制，IPv6认证、IPv6加密，密钥交换协议IKE；IPv6对移动性的支持，移动IPv6的组成和特征；IPv6过渡阶段采取的主要策略、措施和技术。
本书适合从事计算机网络、IPv6网络技术研究和开发的科研人员，以及从事NGI、NGN设计和应用的IT专业人员阅读。也可为需要了解IPv6核心技术知识的读者提供帮助。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《下一代互联网协议：IPv6深度解析》 内容简介 本书是一部深入探讨互联网下一代协议——IPv6核心技术及其演进应用的权威指南。随着IPv4地址空间的日益枯竭，IPv6的部署已成为全球互联网发展不可逆转的趋势。本书旨在为网络工程师、系统管理员、开发者以及对下一代互联网技术感兴趣的研究人员，提供一个全面、系统且深入的IPv6技术框架。 第一章：IPv6的诞生背景与技术演进 本章将追溯IPv4面临的严峻挑战，详细阐述IPv6诞生的历史必然性。我们将解析IPv4地址耗尽的根本原因，包括互联网设备的爆炸式增长、网络应用的普及以及NAT（网络地址转换）带来的局限性。随后，我们将勾勒出IPv6从概念提出、标准制定到逐步推广的关键历程，重点介绍与IPv6相关的重要国际标准组织（如IETF）的工作，以及IPv6标准体系的不断完善过程。通过了解IPv6的发展背景，读者将能深刻认识其在解决当前互联网瓶颈问题上的重要作用，以及其作为未来互联网基石的战略意义。 第二章：IPv6协议核心结构与报文格式 本章是理解IPv6技术精髓的关键。我们将对IPv6的基本报文格式进行详尽的剖析，详细解释IPv6报头（Header）的各个字段，包括： 版本（Version）字段：明确标识IPv6协议。 流量类别（Traffic Class）字段：用于区分和优先级排序的网络流量，支持QoS（服务质量）的实现。 流标签（Flow Label）字段：一种全新的机制，允许为一组报文分配一个唯一的标签，从而在路由器上对具有相似特征的报文进行快速处理，提升转发效率。 有效载荷长度（Payload Length）字段：指示IPv6报头后的数据长度。 下一报头（Next Header）字段：取代IPv4的协议字段，用于指示报头后跟着的是一个扩展报头还是传输层协议（如TCP或UDP）。 跳数限制（Hop Limit）字段：类似于IPv4的TTL（生存时间），用于限制报文在网络中可以经过的最大跳数，防止报文无限循环。 源地址（Source Address）字段：发送方的IPv6地址。 目的地址（Destination Address）字段：接收方的IPv6地址。 在此基础上，我们将深入探讨IPv6的扩展报头（Extension Headers）概念。IPv6协议设计上采用了可选的扩展报头机制，将一些非必需或特定功能性的信息移出基本报头，从而精简了核心报头，提高了处理效率。我们将详细介绍主要的扩展报头类型，例如： 逐跳选项报头（Hop-by-Hop Options Header）：在所有节点（包括发送方和接收方）的每一个跳点上都需要处理的选项。 路由报头（Routing Header）：允许报文在发送前指定一个或多个中间节点，用于实现源路由。 分片报头（Fragment Header）：用于处理大于链路最大传输单元（MTU）的IPv6报文，并详细解释IPv6的分片机制与IPv4的区别。 认证报头（Authentication Header, AH）：提供数据完整性和源身份认证。 封装安全载荷报头（Encapsulating Security Payload Header, ESP）：提供数据加密、完整性和源身份认证。 通过对报文格式的细致解读，读者将能够掌握IPv6数据传输的基本原理，理解其设计的灵活性和可扩展性。 第三章：IPv6地址规划与分配机制 地址是网络通信的基础，IPv6提供了极其庞大且灵活的地址空间。本章将全面介绍IPv6的地址结构、表示方法及其分配机制。 IPv6地址的表示法：我们将讲解IPv6地址的128位长度，标准的十六进制表示法，以及其缩写规则，包括省略前导零、连续零的连续替换（::）等，确保读者能够准确读写和理解IPv6地址。 IPv6地址类型：我们将重点区分以下几种关键的IPv6地址类型： 单播地址（Unicast Address）：用于标识单个网络接口。我们将深入介绍单播地址的细分，包括： 全局单播地址（Global Unicast Address）：可路由的公网地址，其结构包含全局路由选择码（Global Routing Prefix）、子网ID（Subnet ID）和接口标识符（Interface ID）。我们将详细解析它们的含义和分配原则，以及如何实现高效的路由。 唯一本地地址（Unique Local Address, ULA）：用于本地通信，不参与全球路由，提供了类似IPv4私有地址的功能，有助于内部网络的独立性和安全性。 链路本地地址（Link-Local Address）：自动配置，仅在本地链路上有效，是IPv6节点进行邻居发现和本地通信的必备地址。 多播地址（Multicast Address）：用于将报文发送给一组节点。我们将介绍多播地址的格式、范围以及常见的多播组。 任播地址（Anycast Address）：分配给一组节点，但报文只发送给该组中距离发送方最近的节点。我们将阐述其应用场景和优势。 IPv6地址的自动配置：本章还将详细阐述IPv6强大的无状态自动配置（SLAAC）和有状态自动配置（DHCPv6）机制。 SLAAC：通过路由器通告（RA）消息，节点可以自动获取前缀信息，并结合自身的MAC地址（通过EUI-64）或随机生成的接口ID来生成IPv6地址，实现无需DHCP服务器的地址分配。 DHCPv6：提供有状态的地址分配和更丰富的网络参数配置，适用于需要集中管理和控制的场景。我们将对比SLAAC和DHCPv6的优缺点及适用范围。 第四章：IPv6的网络层功能 本章将聚焦IPv6在网络层实现的关键功能，重点介绍其与IPv4在功能上的差异和改进。 邻居发现协议（Neighbor Discovery Protocol, NDP）：NDP是IPv6网络层的核心协议，取代了IPv4中的ARP、ICMP路由器发现和ICMP重定向。我们将详细解析NDP的组成部分： 路由器发现（Router Discovery）：节点如何发现路由器并获取网络参数。 邻居广告（Neighbor Advertisement）：用于地址解析和状态探测。 邻居请求（Neighbor Solicitation）：用于地址解析。 重定向（Redirect）：通知主机更优的下一跳。 地址解析（Address Resolution）：如何从IPv6地址解析出链路层地址（如MAC地址）。 重复地址检测（Duplicate Address Detection, DAD）：确保网络中没有重复的IPv6地址。 参数地址配置（Parameter Address Configuration）：节点获取网络配置参数。 NDP的强大功能使得IPv6网络能够实现更高效、更可靠的节点间通信和管理。 IPv6的ICMPv6：ICMPv6在IPv6中扮演着至关重要的角色，它不仅承载了IPv4中ICMP的大部分功能，还集成了NDP的部分功能。我们将详细介绍ICMPv6报文类型，包括错误报告报文（如目标不可达、超时、参数问题）和信息报文（如回声请求/应答），以及它在NDP中的应用。 IPv6的路由：我们将简要介绍IPv6的路由机制，以及当前主流的IPv6路由协议，如RIPng、OSPFv3、IS-IS for IPv6和BGP4+。我们将讨论IPv6路由表的设计和优化，以及如何应对庞大的IPv6地址空间带来的路由挑战。 IPv6的拥塞控制与流量管理：本章将探讨IPv6协议如何在报头和机制上支持更精细的拥塞控制和流量管理，例如流量类别和流标签字段的应用。 第五章：IPv6的过渡与演进策略 IPv6的全面部署是一个长期而复杂的过程，需要与现有的IPv4网络共存和互通。本章将重点介绍IPv6与IPv4的过渡技术和策略。 双栈（Dual Stack）：使设备同时支持IPv4和IPv6协议栈，这是最简单、最常用的过渡方式，允许设备在IPv4和IPv6网络之间无缝切换。 隧道技术（Tunneling Technologies）：当IPv6数据包需要在IPv4网络中传输时，需要使用隧道技术将IPv6报文封装在IPv4报文中。我们将详细介绍主要的隧道技术： 手动隧道（Manual Tunnel）：需要手动配置隧道端点。 自动隧道（Automatic Tunnel）：通过IPv6地址本身携带IPv4地址信息进行自动封装。 6to4隧道：一种基于IPv4地址自动生成IPv6前缀的隧道技术。 Teredo：一种在NAT环境下实现IPv6连接的隧道技术。 ISATAP（Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol）：用于站点内部的IPv6到IPv4隧道。 协议翻译（Protocol Translation）：当IPv6和IPv4节点需要直接通信时，需要协议翻译机制。我们将介绍NAT64/DNS64，它允许IPv6主机访问IPv4资源，是当前IPv6过渡的重要技术。 IPv6的部署挑战与最佳实践：本章还将探讨IPv6部署过程中可能遇到的技术、管理和安全挑战，并提供相应的解决方案和最佳实践建议，帮助企业和组织平稳过渡到IPv6时代。 第六章：IPv6的安全机制与考虑 安全性是任何网络协议成功的关键。本章将深入探讨IPv6的安全特性以及在部署和使用IPv6时需要考虑的安全问题。 IPv6内置的安全特性： IPsec（Internet Protocol Security）：在IPv6协议设计中，IPsec被设计为核心组件，尽管在实际部署中可以可选。我们将详细介绍IPsec的AH和ESP协议，以及它们如何提供数据完整性、认证和加密。 简化的报头：IPv6简化了报头，减少了攻击面，并使得安全报头的处理更加高效。 更强的地址随机性：接口ID的生成可以采用随机化方式，增加地址扫描的难度。 IPv6部署中的安全隐患与应对： NDP的安全问题：邻居发现协议可能面临欺骗攻击（如ARP欺骗的IPv6版本），我们需要了解如何防范。 多播的滥用：多播地址的正确使用和管理，防止其被用于恶意目的。 防火墙配置：IPv6防火墙的配置规则和策略，以及如何有效过滤IPv6流量。 安全审计与监控：对IPv6网络的流量进行监控和审计，及时发现安全事件。 IPv6安全策略的制定：根据组织实际情况，制定全面的IPv6安全策略。 第七章：IPv6在关键应用领域的实践 本章将展示IPv6在不同应用领域中的实际应用案例和发展前景。 物联网（IoT）：IPv6海量地址空间为海量物联网设备的接入提供了根本保障，我们将讨论IPv6在智能家居、工业自动化、智慧城市等场景下的应用。 移动通信（5G/6G）：IPv6是新一代移动通信网络的核心协议，为移动设备的连接和数据传输提供了基础。 云计算与大数据：IPv6为云计算平台提供了更灵活的网络架构和更高的可扩展性，支持海量数据的传输和处理。 工业互联网：IPv6为工业设备的互联互通和智能化提供了强大的支持。 未来互联网的发展：展望IPv6为未来互联网创新应用（如区块链、边缘计算、虚拟现实/增强现实）奠定的基础。 总结 本书通过系统性的阐述，从基础概念到核心技术，再到过渡策略和安全应用，全面地展现了IPv6协议的方方面面。我们希望本书能够帮助读者构建起对IPv6的完整认知，掌握其关键技术，并为迎接和拥抱IPv6时代的到来做好准备，共同推动下一代互联网的健康发展。 ---