2。3 C++实现 OSPFv3 算法 14

2。4 本章小结 18

第三章 隧道技术下分组转发算法的实现 19

3。1 分组转发算法 19

3。2 隧道技术下分组转发算法的实现 19

3。3 本章小结 26

结论 28

致谢 29

参考文献 30

附录一 32

附录二 40

附录三 44

第一章 绪论

经过 20 多年的发展和完善，基于 IPv4 的互连网络已取得了巨大的成功，然而随 着 Internet 路由表的急剧增长及网络用户数量的不断增多，IPv4 已经暴露出了许多 不足之处：地址空间即将耗尽、路由表容量急剧膨胀等，IPv4 协议已经不能够适应 信息技术发展的需要，人们迫切地需要一个新的网络协议来解决现在出现的一系列网 络问题，IPv6 协议因此诞生。本章介绍了 IPv6 协议的研究背景、国内外的研究状况、 IPv6 地址的表示方式和类型以及三种在向 IPv6 网络过渡中所使用的主要技术。

1。1 研究背景

与 IPv4 协议相比 ，IPv6 协议具有更多的优点和特点：因为 IPv6 网络拥有大量 足够使用的 IPv6 地址，所以不需要应用 NAT/PAT 技术；路由表变得更小，这极大地 减少了路由表的长度，扩展了路由表的容量，并且显著提高了路由器分组转发的速度 和质量；除此之外，IPv6 协议地址的配置和使用变得更加简单方便，而且在安全性 方面也有更好的保障。

互联网从 IPv4 协议过渡到 IPv6 协议是一个逐步而又必然的进程，相当久的时间 内，IPv4 协议不会被 IPv6 协议完全取代，而且还会和 IPv6 网络共同存在，一直到 IPv6 网络完全覆盖互联网。在 IPv6 网络发展的初级阶段，过渡技术是最容易采用也 是最重要的技术[1]。

迁移到 IPv6 在长期内是必要的，因为互联网是一个大规模的网络，将会拥有更 多的用户而且它的能力也将会被不断增强。此外，IPv6 还不仅仅是关于 IP 地址空间， 还有被节约网络成本等几个其他的优势，这是因为 IPv6 有内置的自动配置的能力， 这将允许客户端彼此通信而没有任何人的介入。间接的，这将不仅降低了运营商的精 力消耗，而且由于需要较少的硬件来维持互联网，因此成本将会大幅度降低。

1。2 国内外研究状况及问题

1。3 IPv6 协议的简介

1。3。1 IPv6 协议

IPv6（Internet Protocol Version 6）是网络层协议的第二代标准协议，也被 称为 IPNG（IP Next Generation，下一代因特网）。它是 IETF（Internet Engineering Task Force，Internet 工程任务组）设计的一套规范，是 IPv4 协议的升级版本。IPv6 和 IPv4 之间最明显的区别是：IP 地址的长度从 32 个比特增加到了 128 个比特。在 IPv6 协议里，IP 长度为 128，极大地扩展了空间容量，从根本上缓解了 IPv4 分配空 间匮乏的问题，IPv6 协议还不再使用广播，而用点播进行替代。路由器必须优化它 的性能，这意味着将会对最普遍的数据包实现最佳性能的优化。

IPv6 协议的特点：

（1）IPV6 协议的地址长度为 128，相比较 IPv4 而言，地址长度扩大了 4 倍，地 址容量增加了 2^128-2^32 个，这从根本上解决了由于 IPv4 地址耗尽所带来的各种问 题；

（2）灵巧的 IP 报文头部格式。IPv6 协议将报文头部格式简化成固定的报头格式， 取代了 IPV4 协议长度可变化的报文头部。IPv6 协议不再使用对于 IP 报文头部的校 验和域，并且加入了更为灵巧的 IP 报文头部，从而加快了数据报文处理的速度，提 高了数据报文分组转发的吞吐量；