IPv4到IPv6的变化

第2章IPv6

在现代Internet成形之前许多年，Internet协议版本4（IPv4）就已经在1981年被标准化了（随着RFC 791的发布）。尽管Internet业界已经找到方法克服IPv4的诸多缺点，然而第3层和第4层协议的新版本Internet协议版本6（IPv6），将被用来支持未来10年Internet的继续发展。

IPv6包含在Windows XP SP1和Windows Server 2003操作系统中作为一个核心网络技术，它在默认情况下被禁用。Windows Server 2008和Windows Vista操作系统默认启用IPv6。Microsoft没有计划在Microsoft Windows 2000、Windows 98和更老的Windows版本中提供IPv6支持。

本章提供了在Windows Server 2008中如何对IPv6网络进行设计、部署、维护和疑难解答相关的信息。对于IPv6的完整讨论需要整本书的篇幅，例如Joseph Davies所著的《Understanding IPv6，Second Edition》。本章主要描述了Windows Server 2008系统管理员在IPv6网络上管理计算机所需要的知识。本章假定读者对于第1章所描述的IPv4已经有较深的理解和认识。

2.1 概念

与IPv4相比，IPv6最为重要的特性在于其更为庞大的地址空间。IPv4地址空间再也无法进行扩充，因此随着Internet的持续发展，不可避免要升级到IPv6。另外，IPv6支持高达4GB的数据包，因此在较高速的网络上性能更佳。

IPv6集成了许多IPv4需要扩展才能获得的特性。然而，由于这些功能已经在IPv4实现，所以它们无法吸引大家采用IPv6：

■ 简化配置。大部分IPv6客户端可以自动配置自身的IP地址，并且通常不需要动态主机配置协议（DHCP）服务器。

■ 安全性。尽管Internet协议安全（IPsec）为IPv4通信提供了身份验证和加密，但是IPv6已经内置了这些功能。

■ 服务质量（QoS）。IPv6已经内置了QoS。QoS扩展允许对IPv4数据区分优先级。

■ 更为高效的路由。IPv6路由分层并且组织更佳，从而路由器运行得更有效率，路由表占用的内存也更少。然而路由技术已经随着IPv4的更高要求得到了发展，所以这种改善可能并不会带来性能的提升。

■ 改善的可扩展性。IPv6报头可进行扩展来支持新得特性。IPv4只支持40字节选项，其中大部分已经被QoS这样的扩展填充。IPv6报头始终在40字节，但是扩展报头可在网络需要变动时提供几乎无限的可扩展性。

2.1.1 IPv4到IPv6的变化

除了更大的地址空间外，IPv6的大部分变化包括集成了从IPv4最初设计后创建的、可选的扩展。表2?1 列出了IPv4到IPv6最重要的变化。

表2?1IPv6的变化

 

IPv6与IPv4相比，IPv6具有以下几个缺点：

■ 需要新的路由基础结构。IPv6使用新的报头格式，未被设计支持IPv6的IPv4路由器无法解析IPv6报头中的字段。因此，在采用IPv6前组织必须先升级路由器。第2层协议不受此影响，因此二层交换机和集线器不需要进行升级，局域网上的计算机可以使用现有的网络硬件进行通信。诸如6to4、ISATAP和Teredo（本章稍后讨论）这样的过渡技术使得IPv6可以穿过只支持IPv4的路由基础结构。

■ 开销增加。IPv6报头长度是IPv4报头的2倍。这种差别在大部分LAN和WAN链路上并不明显，但在某些较低带宽的链路上性能可能会受到影响。

■ 难于记忆IP地址。目前，有些系统管理员在使用IP地址标识计算机和网络基础结构，当使用IPv6时这种方法就不太现实了，管理员们需要引用主机名称来代替。