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目录
IPv6可集聚全球单播地址格式 1
1. 引论 2
2.IPv6地址概述 2
3.IPv6可集聚全球单播地址格式 2
3.1可集聚全球单播地址结构 3
3.2顶级集聚标识符 4
3.3保留字段 4
3.4下一级集聚标识符 4
3.5站点级集聚标识符 5
3.6接口ID 6
4.技术动机 6
致谢 7
参考文献 7
安全性考虑 8
1. 引论
本文定义了可用于Internet上的IPv6可集聚全球单播地址格式。本文定义的地址
格式与IPv6协议【IPv6】以及“IPv6寻址体系结构”【ARCH】是一致的。它的设
计是为了推进规模可伸缩的Internet选路。
本文件取代了RFC2073(基于供给商的IPv6单播地址格式)。RFC2073成为了历史文
件。可集聚全球单播地址格式是对RFC2073某些方面的改进。主要的改变包括删去了对路
由集聚、EUI-64接口标识符的支持,对供给商和交换局集聚的支持,公共和站点拓扑的
分割以及新集聚术语等所不需要的注册位。
2.IPv6地址概述
IPv6地址是为接口和接口组指定的128位标识符。有三类地址:单播、任意点播和
组播。本文专门定义单播地址类。
在本文中,地址内的字段,赋予如“子网”这样的专门名字。当名字与其后的名词“标
识符”一起使用时(如“子网标识符”),被称为名字字段的内容。当名字与名词“前缀”一
起用时(如“子网前缀”),则表示包括本字段在内的所有左边的寻址位。
IPv6单播地址的设计使Internet选路系统在不需要了解IPv6地址内部结构的
情况下,在任意位边界上,使用一个最长的前缀匹配“算法”,就可作出包的转发决定。IP
v6地址的结构是为指派和分配用的。唯一的例外就是要在单播和组播地址之间加以区别。
IPv6地址的特定类型由地址的前几位指出。包含这前几位的可变长度字段叫做格式
前缀(FP)。
本文为可集聚全球单播地址定义地址格式,其格式前缀为001(二进制)。其他格式前
缀也可以采用同样的地址格式,只要这些格式前缀是标识IPv6单播地址的。只是本文只
定义了这种格式前缀而已。
3.IPv6可集聚全球单播地址格式
本文为IPv6可集聚全球地址格式的分配定义一种地址格式。作者相信这地址格式会
广泛用于连到Internet的IPv6节点。设计该地址格式时,考虑到既支持当前基于供给
商的集聚,也支持新的基于交换局的集聚。其组合既答应直接连接到供给商的站点能高效率
地选路集聚,也答应连接到交换局的站点能高效率地选路集聚。站点可以选择连接到两者中
的任一个集聚实体。
当该地址格式的目的是支持基于交换局的集聚(除了当前基于提供商的集聚外)时,它的
总体路由集聚特性与交换局无关。只有用基于供给商的集聚,才能提供效率高的路由集聚。
可集聚地址安排成一个三层次的分级结构:
·公用拓扑。
·站点拓扑。
·接口标识符。
公用拓扑是提供公用Internet传送服务的供给商和交换局群体。站点拓扑是本地的
特定站点或组织,它不提供到本站点以外节点的公用传送服务。接口标识符是标识链路上的
接口。
____________________________
--+/\+--------------+/\+----------
(P1)+----+(P3)+----+
+\______________/----+\______________/+----
+--X1+X2
______________/-+______________/--
+/\++-+--+\/\++----+
(P2)/\+(P4)
--+\______________//\\______________/
//
/
___/_______
/\/\/\/\/(S.A)(S.B)(P5)(P6)(S.C)
\___/\___/\___/\___/\___/
/___/_\___
/\/\+-/(S.D)(S.E)(S.F)
\___/\___/\___/
正如上面图所表示的可集聚地址格式,其目的是支持长途供给商(如图中P1、P2、P
3、P4),交换局(如图中X1和X2),多级供给商(如图中P5和P6)和用户(如图中S.x)。
交换局(不像目前的NAPs、FIXes等)将分配IPv6地址。连接到这些交换局的组织,
也要从一个或多个长途供给商那里预订(直接、间接地通过交换局等)长途服务。这样做可使
寻址与长途转运供给商无关。这使得在改换长途供给商时,无需给它们的组织重新编号。组
织也能成为多家的,也就是通过交换局连到一个以上的长途供给商,而不需要从每个长途供
应商处获得地址前缀。用于此类供给商的选择及移植性的机制不在本文中讨论。
3.1可集聚全球单播地址结构
可集聚全球单播地址格式表示如下:
3138241664bits
+--+-----+---+--------+--------+--------------------------------+
FPTLARESNLASLAInterfaceID
IDIDID
+--+-----+---+--------+--------+--------------------------------+
<--PublicTopology--->Site
<-------->
Topology
<------InterfaceIdentifier----->
其中,FP为格式前缀(001);TLAID为顶级集聚标识符;RES保留为将来用;NLA
ID为下一级集聚标识符;SLAID为站点级集聚标识符;INTERFACEID为接口标识符;
下面分别给出IPv6可集聚全球单播地址格式的每一部分的说明。
3.2顶级集聚标识符
顶级集聚标识符(TLAID)是选路分级结构中的最高级。非默认路由器必须为每个激活的
TLAID保留一个路由表项,同时也许还有为TLAID提供选路信息的附加项。附加项的目
的是为它们的特定拓扑优先选路,但是所有级的选路拓扑,必须使提供给非默认路由表的附
加项数量最少。
这样的寻址格式支持8192(213)个TLAID。要增加TLAID的数量可以向右扩展TL
A字段到保留字段,或者在另外的格式前缀上使用此格式。
关系分配TLAID的议题,超出了本文范围,将在正在进行预备的文件中说明。
3.3保留字段
保留字段留作将来用,当前必须置成0。
保留字段可留作TLA和NLA字段扩展时用。见第4节的讨论。
3.4下一级集聚标识符
下一级集聚标识符被得到一个TLAID的机构用来创建寻址分级结构和标识站点。该机
构可以指定NLAID字段的前n位,用来创建适合于它的网络的寻址分级结构。该字段的
其余部分用来标识它愿为之服务的站点。表示如下:
n24-n位1664位
+-----+--------------------+--------+-----------------+
NLA1站点IDSLAID接口ID
+-----+--------------------+--------+-----------------+
每个得到一个TLAID的机构可以有24位NLAID空间。NLAID空间使每个机构能
够为相当于目前IPv4Internet能够支持的总网络数几乎一样多的组织提供服务。
得到TLAID的机构,也支持他们自己站点ID空间中的NLAID。这就答应得到TLA
ID的机构,能给提供公用传送服务的机构提供服务,也能给不提供公用传送服务的机构提
供服务。得到NLAID的机构,也可以选择用他们的站点ID空间去支持其他的NLAID。
这种情况表示如下:
n24-n位1664位
+-----+--------------------+--------+-----------------+
NLA1站点IDSLAID接口ID
+-----+--------------------+--------+-----------------+
m24-n-m1664位
+-----+--------------+--------+-----------------+
NLA2站点IDSLAID接口ID
+-----+--------------+--------+-----------------+
o24-n-m-o1664位
+-----+--------+--------+-----------------+
NLA3站点IDSLAID接口ID
+-----+--------+--------+-----------------+
对一个特定的TLAID,设计NLAID位的安排,留给负责该TLAID的机构去做。同
样,设计下一级NLAID位的安排,由前面一级NLAID负责。在此建议分配NLA地址
空间的机构用类似于[RFC2050]中的“慢启动”分配过程。
设计NLAID分配计划,要在选路集聚效率和灵活性之间进行权衡。创建分级结构允
许较大集聚数,从而使得路由表较小。平面NLAID的分配能使分配轻易和连接灵活,但
使得路由表较大。
3.5站点级集聚标识符
SLAID字段被单个机构用来创建他自己的本地寻址分级结构与标识子网。除了每个机
构有一个数量很大的子网以外,类似于IPv4中的子网。16位的SLAID字段支持65535
个单个子网。
机构可以选择他们的SLAID为平面路由(如在SLA标识符之间不创建任何逻辑关系,
这会使得路由表较大),或者在SLAID字段中,创建一个两级或多级分级结构(使路由表较
小)。后一种情况表示如下:
n16-n64位
+-----+------------+-------------------------------------+
SLA1子网接口ID
+-----+------------+-------------------------------------+
m16-n-m64位
+----+-------+-------------------------------------+
SLA2子网接口ID
+----+-------+-------------------------------------+
构成SLAID字段所选择的方法,由个别机构负责。
在这种地址格式下支持的子网数,除了最大的机构之外,对其他所有机构应该是足够的。
对于需要更多子网的组织,可以和它获得Internet服务的机构商量,以获得附加的站点
标识符,从而用来创建更多的子网。
3.6接口ID
接口标识符用来标识一条链路上的接口。对链路来说,应该是唯一的。也可以在一个更
宽的范围内是唯一的。许多情况下,一个接口标识符与接口的链路层地址相同,或者根据接
口的链路层地址而得的。用在可集聚全球单播地址格式中的接口标识符要求64位长,并能
构成IEEEEUI-64格式[EUI-64]。这些标识符,当全球令牌(如IEEE48位MAC)可
用时,具有全球范围意义;当全球令牌不可用时(如串行链路、隧道终点等),则只具有本地
范围意义。u位(在IEEEEUI-64术语中称为全球/本地位)在EUI-64标识符中必须根据
[ARCH]的规定,正确地置位以指示是全球还是本地范围。
创建基于EUI-64接口标识符的过程定义见[ARCH]。形成接口标识符的细节,规
定在相应的IPv6over<link>技术规范中,诸如IPv6overEthernet【ETHER】,IPv6overFDDI
【FDDI】等。
4.技术动机
在可集聚的地址格式中,字段长度的设计选择需要满足许多技术需求。这些将在下面段
落中介绍。
顶级集聚标识符的长度是13位。可有8192个TLAID。选择这样的长度,可使In
ternet上顶级路由器的非默认路由表,能在当前的选路技术且合理地留有余量的情况下,
保持有限的范围。
因为非默认路由器为优化TLA内部路径和TLA之间的路径,还要含有大量的长的
前缀,所以保留余量是重要的。
重要的议题不仅是非默认选路表的长度问题,还有拓扑的复杂性决定了当计算一个转发
表时,路由器必须考察非默认路由的拷贝数。当前IPv4的实践是通常一个前缀要通过不
同的路径通告15次。
Internet拓扑的复杂性将来还可能增加。重要的是IPv6非默认选路应支持更大的
复杂性以及巨大的Internet。
应该提出的是,在写作本文时(1998年春),作者作了一个比较,IPv4非默认路由
表包含大约50000个前缀,表示可能支持大于8192个的路由。现在争论的问题是在当前
的选路技术下,是否IPv4目前支持的前缀数已经足够多了。一些需要认真考虑的议题是
路由稳定性以及供给商不支持所有顶级前缀的情况。技术上要求挑选TLAID的长度,在考
虑合理余量的情况下,低于IPv4所具有的。
选择TLAID字段为13位是出于工程的综合考虑。位数太少将不足以支持足够的顶级
组织,位数太多将会超过合理协调的能力。为了处理前面所提到的议题,用当前的选路技术
考虑一个合理的余量是合适的。
假如将来选路技术改进到在非默认路由表中能支持大量的顶级路由,那么如何加大TL
A标识符,就有两种选择:第一种是扩大TLAID字段占用保留字数,这将使TLAID数大
约增加二百万个;第二种途径是为这样的地址格式分配另一个格式前缀(FP)。或者将这两
种途径组合,使TLAID数量大大地增加。
保留字段的长度为8位,是为了使TLAID字段和NLAID字段有大的增长余地。
下一级集聚标识符的长度为24位。假如用平面结构的话,可容纳大约1600万个NLA
ID。假如分级使用的话,合成起来大致等效于IPv4的地址空间(假定平均网络规模为25
4个接口)。假如NLAID将来需要更多的空间,那么可以将NLAID扩展到保留字段来协
调。
站点级集聚标识符字段的长度是16位。每个站点可支持65535个子网。本字段长度
的设计目标,对除了最大组织以外的所有组织是足够的。对于需要更多子网的组织,可以和
它获得Internet服务的机构商量,以得到附加的站点标识符,从而用来创建更多的子网。
站点集聚标识符字段是固定长度,这是为了强制标识特定站点的所有前缀,具有同样的
长度(即48位)。这样会方便站点在拓扑中的移动(如变更ISP以及接到多个ISP的多家
站点)。
接口标识符字段为64位。选择这个长度是为了满足[ARCH]中指定的需求,以支持
基于EUI-64接口标识符。
致谢
作者对ThomasNarten,BobFink,MattCrawford,AllisonMankin,JimBound,
ChristianHuitema,ScottBradner,BrianCarpenter,JohnStewart和DanielKarrenberg的评论和
建设性意见表示衷心的谢意。
参考文献
[ALLOC]IABandIESG,"IPv6AddressAllocationManagement",
RFC1881,December1995.
[ARCH]Hinden,R.,"IPVersion6AddressingArchitecture",
RFC2373,July1998.
[AUTH]Atkinson,R.,"IPAuthenticationHeader",RFC1826,August
1995.
[AUTO]Thompson,S.,andT.Narten.,"IPv6StatelessAddress
Autoconfiguration",RFC1971,August1996.
[ETHER]Crawford,M.,"TransmissionofIPv6PacketsoverEthernet
Networks",WorkinProgress.
[EUI64]IEEE,"Guidelinesfor64-bitGlobalIdentifier(EUI-64)
RegistrationAuthority",
http://standards.ieee.org/db/oui/tutorials/EUI64.Html,
March1997.
[FDDI]Crawford,M.,"TransmissionofIPv6PacketsoverFDDI
Networks",WorkinProgress.
[IPV6]Deering,S.,andR.Hinden,"InternetProtocol,Version6
(IPv6)Specification",RFC1883,December1995.
[RFC2050]Hubbard,K.,Kosters,M.,Conrad,D.,Karrenberg,D.,
andJ.Postel,"InternetRegistryIPAllocation
Guidelines",BCP12,RFC1466,November1996.
[RFC2119]Bradner,S.,"KeyWordsforuseinRFCstoIndicate
RequirementLevels",BCP14,RFC2119,
安全性考虑
IPv6寻址文件对Internet基础设施安全性无任何直接影响。IPv6包的身份验证
定义见【AUTH】。
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