为解决这种地址分配方式的弱点,IETF通过了无类域间路由选择(CIDR,ClassInter-DomainRoutin)方案。CIDR方案取消了IPv4协议中地址类别分配方式,可以任意设定网络号和地址号的边界,即根据网络规模的需要重新定义地址掩码,这样可为用户提供聚合多个C类的地址。但是CIDR方案的不足之处是必须在知道网络掩码后才能确定地址中网络编号和主机编号。
IPv6协议可根据用户的需要进行层状地址分配,这和IPv4采用块状地址分配是不同的,后者方式导致某些地址无法使用。在IPv6的分层地址分配方式中,高级网络管理部门可为下级网络管理部门划分地址分配区域,下级网络管理部门则可为更下层的管理部门进一步划分地址分配区域。
IPv6将用户划分成3种类型。
(1)使用企业内部网络和Internet;
(2)目前使用企业内部网络,将来可能会用到Internet:
(3)通过家庭、飞机场、旅馆以及其他地方的电话线和Internet网络互联。
IPv6协议为这些用户提供了不同地址分配方式。
(1)4种类型的点到点通信/单播地址;用于标识单一网络设备接口,单播通信传播的分组可传送到地址标识的接口。
(2)改进的多播地址格式;用于标识归属于不同节点的设备接口集合,多播通信传送的分组可发送到地址标识的所有接口,这种地址方式是非常有用的。例如,可将网络中发送的新消息传送给所有登记的用户。特殊的多播地址可限制在特定网络链路或特定的系统组中进行通信。IPv6协议没有定义广播地址,但可使用多播地址替代。
(3)新的任意播(Anycast)地址格式;IPV6协议中引入了任意播地址,用于标识属于不同节点的设备接口集合,任意播传送的分组可发送到地址标识的某一接口,接收到信息的接口通常是最近距离的网络节点,这种方式可提高路由选择的效率,网络节点可通过地址表示通信过程传输路由可经过的中间跳数,即信息传输路由可不必由路由器决定。
2.3 路由协议
IP网路由协议主要包括域内路由协议和域间路由协议。
2.3.1域内路由协议
目前IP网域内路由协议主要采用IS-IS和OSPF两种。其中OSPF用来交换IPv4路由信息的版本叫IS-IS用来交换IPv6路由信息的版本叫OSPFv3;IS-IS用来交换IPv4路由协议的版本叫IS-IS,用来交换IPv6路由协议的版本叫IS-ISv6。
(1)OSPFv3与OSPFv2的区别
OSPFv3(RFC2740)与OSPFv2(RFC2328)相比在原理上并没有根本的区别,OSPFv3仍采用链路状态LSA数据库,并保持邻接路由器之间的同步。但由于从IPv4到IPv6上地址长度的变化,为了支持IPv6地址格式,OSPFv3对OSPFv2协议进行了许多修改。从路由协议标准化进程看,OSPFv3协议已较为成熟,已有定型的RFC2740协议。OSPFv3提高了通用性,使网络可以适应不断变化的要求。这使复杂的网络得以简化,并且它采取了一些增强措施以保证升级方便地进行,OSPFv3还进行了优化并且安全性也得到了提高。
OSPFv3的主要目的是“开发一种独立于任何具体网络层的路由协议”。为实现这一目的,C)St’FV3的内部路由器信息被重新进行了设计。与过去的版本不同,()SF·Fv3不向位于数据包和链路状态公告(LSA)起始位置的报头插入基于IP的数据。C)St’Fv3利用独立于网络协议的信息来执行过去需要IP报头数据的关键任务,如识别发布路由数据的LSA。
除了改变报头数据外,OSPFv3还对LSA所发挥的作用进行了重新定义。在OSPFv3中,公告网络拓扑和IPv6数据的任务被分配到新的和已有的LSA中。
OSPFv3增加了多种可选功能,如多播OSPFv3,以实现通用性。为了达到这一目的,OSPFv3扩展了网络设备用来公告使能的功能选项数据域。多数OSPFv3路由器间信息中都包含选项域,运行OSPFv3的设备可以支持多达24种可选功能,而以前的版本只能支持8种功能。
为了简化复杂的容错网络的建设,OSPFv3引入了InstanceID和R-bit选项。作为每个OSPFv3包头的一个组件,InstanceID不再依赖于过去需要的复杂的认证方案或访问清单,就可以控制共享物理网络和OSPF域的路由器之间的通信。除了InstanceID外,OSPFv3还可以通过R-bit使服务器这类最终系统具有有效的冗余性。
OSPFv3与过去的协议的不同之处在于它通过提供非本身固有的安全性来简化消息的结构。通过利用IPv6包的安全子包头的集成系统,OSPFv3消息可以被认证和加密,而这在以前是需要增加独立复杂的协议才能实现的功能。
OSPFv3提供了更强的功能,并且它具有很大的通用性,从而可以很方便地支持新型网络协议。新的特性简化了网络设备和运行,在使用OSPFv3的情况下,升级将不再那么麻烦。
(2)IS-ISv6与IS—ISv4的区别
另一个被运营商广泛使用的连接状态协议是ISISforIPv6。我们知道ISIS是IS标准路由协议(ISO/IEC10589),最初用于支持CLNS网络的动态协议。由于ISIS的设计非常有利于新功能的扩展,它首先扩展了IPv4路由协议的功能(RFC1195),有人将这种既能为CLNS服务,也能为IP服务的协议叫做IntegratedISIS。
依照类似的方法,ISIS也可以通过简单的扩展来处理IPv6的路由信息。支持IPv6的IS-IS协议标准草案已经经过多次讨论修改,目前,还未正式形成RFC标准,只有draft-ietf-isis-ipv6.txt标准草案。Draft-ietf-isis-ipv6.txt草案通过在IS-IS数据包(Hello、LSP和SNP)中引入以下可变长度的数据域(TLV),从而使其支持IPV6路由功能,这一设计只需要对IS-IS路由协议进行少量的修改即可使它支持IPv6odraft-ietf-isis-ipv6.txt只增加了有关IPv6的TLV,在邻居数据库、拓扑数据库的建立和维护上基本保持了ISO10589和RFCl195的模式。因此,CLNSIFV4和IPv6具有相同的拓扑结构。也就是说,draft-ietf-isis-ipv6.txt要求IPv4和IPv6的网络是完全重合的。我们将这种实现称为ISISfor IPv6单一拓扑模式。