IPv6單播、組播、泛播地址詳解(一)

IP地址有三種類型:單播、組播和任意點播。廣播地址已不再有效。RFC2373中定義了三種IPv6地址類型:

  單播:一個單接口的標識符。

  送往一個單播地址的包將被傳送至該地址標識的接口上。

  泛播:一組接口(一般屬於不同節點)的標識符。送往一個泛播地址的包將被傳送至該地址標識的接口之一(根據選路協議對於距離的計算方法選擇“最近”的一個)。

  組播:一組接口(一般屬於不同節點)的標識符。送往一個組播地址的包將被傳送至有該地址標識的所有接口上。

  這三種地址類型將在下面進行更詳細的論述。

  6.2.1廣播路在何方

  廣播地址從一開始就爲IPv4網絡帶來了問題。廣播被用來攜帶去向多個節點的信息或被那些不知信息來自何方的節點用來發出請求。但是,廣播可能將爲網絡性能設置障礙。同一網絡鏈路上的大量廣播意味着該鏈路上的所有每個節點都必須處理所有廣播,其中絕大部分節點最終都將忽略該廣播,因爲該信息與自己無關。把廣播在子網之間進行轉發將導致更多的問題,因爲路由器上將充斥着這種業務流。

  IPv6對此的解決辦法是使用一個“所有節點”組播地址來替代那些必須使用廣播的情況,同時,對那些原來使用了廣播地址的場合,則使用一些更加有限的組播地址。通過這種方法,對於原來由廣播攜帶的業務流感興趣的節點可以加入一個組播地址,而其他對該信息不感興趣的節點則可以忽略發往該地址的包。廣播從來不能解決信息穿越Internet的問題,如選路信息,而組播則提供了一個更加可行的方法。

  6.2.2單播

  單播地址標識了一個單獨的IPv6接口。一個節點可以具有多個IPv6網絡接口。每個接口必須具有一個與之相關的單播地址。單播地址可被認爲包含了一段信息,這段信息被包含在128位字段中:該地址可以完整地定義一個特定的接口。此外,地址中數據可以被解釋爲多個小段的信息。但無論如何,當所有的信息被放在一起後,將構成標識一個節點接口的128位地址。

  IPv6地址本身可以爲節點提供關於其結構的或多或少的信息,這主要根據是由誰來觀察這個地址以及觀察什麼。例如,節點可能只需簡單地瞭解整個128位地址是一個全球唯一的標識符,而無須瞭解節點在網絡中是否存在。另一方面,路由器可以通過該地址來決定,地址中的一部分標識了一個特定網絡或子網上的一個唯一節點。

  例如,一個IPv6單播地址可看成是一個兩字段實體,其中一個字段用來標識網絡,而另一個字段則用來標識該網絡上節點的接口。在後面討論特定的單播地址類型時還會看到,網絡標識符可被劃分爲幾部分,分別標識不同的網絡部分。IPv6單播地址功能與IPv4地址一樣受制於CIDR,即,在一個特定邊界上將地址分爲兩部分。地址的高位部分包含選路用的前綴,而地址的低位部分包含網絡接口標識符。

  最簡單的方法是把IPv6地址作爲不加區分的一塊128位的數據,而從格式化的觀點來看,可把它分爲兩段,即接口標識符和子網前綴。RFC2373中表示的格式見圖6-2。接口標識符的長度取決於子網前綴的長度。兩者的長度是可以變化的,這取決於誰對它進行解釋。對於非常靠近尋址的節點接口(遠離骨幹網)的路由器可用相對較少的位數來標識接口。而離骨幹網近的路由器,只需用少量地址位來指定子網前綴,這樣,地址的大部分將用來標識接口標識符。下面要討論的是可集聚的單播地址,它的結構更爲複雜。

  

  IPv6單播地址包括下面幾種類型:

  可集聚全球地址。

  未指定地址或全0地址。

  回返地址。

  嵌有IPv4地址的IPv6地址。

  基於供應商和基於地理位置的供應商地址。

  OSI網絡服務訪問點(NSAP)地址。

  網絡互聯包交換(IPX)地址。

  6.2.3單播地址格式

  RFC1884給出了幾種通用的不同類型的IPv6地址。給NSAP和IPX分配的地址、基於OSI網絡和NetWare地址都無縫地包含在IPv6體系結構中。分別佔八分之一的地址空間的基於供應商和基於地理位置分配的地址組成了一批可分配的地址。鏈路本地和站點本地地址提供了10型網絡地址轉換的網絡統一不變的版本。

  然而,RFC2373改變和簡化了IPv6的地址分配。其中之一是取消了基於地理位置的地址分配,基於供應商的單播地址改變成可集聚全球單播地址。從名字的改變上就可看出,對於基於供應商的地址,允許前面定義的集聚以及基於交換局的新型集聚。這也反映了一種更平衡的地址分類。NSAP和IPX地址空間仍然保留着,且八分之一的地址分配給可集聚地址。另外,除了組播地址和某類保留地址外,IPv6地址空間的其餘部分都是未分配的地址,爲將來的發展預留了足夠的空間。

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