编辑推荐
适读人群 :适用于高等学校计算机科学与技术专业、网络工程专业和通信工程专业的本科生、研究生的教学用书,也适合从事IPv6网络、下一代网络(NGN)研究和应用的IT专业人员阅读,或需要学习IPv6网络知识的读者阅读。 IPv6网络知识讲述循序渐进、层次清晰。内容涵盖IPv6网络基础知识、安全、过渡和部署的主要内容,注重对IPv6网络深层次内容的介绍。
透彻分析IPv6安全、过渡与部署三个主题,给出解决IPv6安全、过渡与部署面临问题的思路和途径,使读者看到IPv6网络的广阔性和多样性。
引导读者循序渐进地了解和掌握IPv6基本知识,说明从IPv4网络向IPv6网络过渡中,在理论、应用和工程方面需要注意的问题。
注重理论与实践的融合,突出IPv6网络协议栈应用,通过IPv6网络实验配置实例,使读者熟悉和掌握IPv6网络配置、连接和使用方法,体验IPv6网络带来的便捷和高效。
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内容简介
《IPv6网络:基础、安全、过渡与部署》在IPv6协议原理、技术基本知识的基础上,围绕IPv6面临的安全问题、IPv6推进中的过渡机制和IPv6网络建设的部署方案,展开技术应用和实现方法的介绍。《IPv6网络:基础、安全、过渡与部署》主要内容涵盖:IPv6网络基础知识、IPv6协议结构、地址结构、ICMPv6和邻居发现协议、IPv6路由、IPv6安全机制、移动IPv6技术、IPv6过渡技术、IPv6网络配置实验、IPv6部署,也介绍了IPv6与相邻层协议、IPv6网络协议栈应用等知识。《IPv6网络:基础、安全、过渡与部署》突出分析和讨论了IPv6安全技术、过渡技术和IPv6网络部署。
全书内容层次分明,考虑到作为教材使用,IPv6基础知识部分涵盖前8章内容。书中突出IPv6推广过程中面临的安全、过渡与部署主要问题,说明需要注意的事项并给出解决问题的思路和建议。书中内容理论与实验结合紧密,实验部分包括IPv6网络协议栈应用和IPv6网络配置实验。
《IPv6网络:基础、安全、过渡与部署》适合作为高等学校计算机科学与技术专业、网络工程专业和通信工程专业的本科生、研究生的教学用书,也适合从事IPv6网络、下一代网络(NGN)研究和应用的IT专业人员阅读,或需要学习IPv6网络知识的读者阅读。
作者简介
王相林,杭州电子科技大学教授,一直从事计算机网络的教学和科研工作,是浙江省精品课程《计算机网络》的课程负责人,杭州电子科技大学“网络工程”专业负责人。作者具有丰富的写作经验,教学生动易懂,颇受学生喜欢。
内页插图
目录
第1章 IPv6基础知识
1.1 计算机网络基本知识
1.1.1 计算机网络概述
1.1.2 计算机网络和计算机网络体系结构
1.1.3 当代计算机网络体系结构
1.1.4 网络协议层次与网络拓扑中网络结点的对应位置
1.1.5 计算机网络协议
1.1.6 常用的计算机网络体系结构
1.1.7 计算机网络中的寻址
1.1.8 计算机网络中层次和协议的绑定
1.2 IPv6协议的研究历程
1.2.1 IPv4协议需要改进的原因
1.2.2 IPv6协议的研究过程
1.2.3 IPv6协议的制定过程
1.2.4 IPv6协议的主要特征
1.2.5 IPv4协议与IPv6协议的主要差异
1.3 IPv6标准化工作和协议分析工具
1.3.1 标准制定组织
1.3.2 IPv6标准化进程
1.3.3 网络协议分析工具
1.4 思考练习题
第2章 IPv6协议首部结构
2.1 IPv6协议数据单元的结构
2.1.1 IPv6协议数据单元
2.1.2 IPv6协议与IPv4协议的比较
2.2 IPv6协议的扩展首部
2.2.1 IPv6协议扩展首部概述
2.2.2 逐跳选项扩展首部
2.2.3 路由扩展首部
2.2.4 分段扩展首部
2.2.5 身份认证扩展首部
2.2.6 封装安全荷载扩展首部
2.2.7 目的选项扩展首部
2.2.8 IPv6扩展首部与IPv4选项的比较
2.3 IPv6协议与相邻层协议的关系
2.3.1 高层协议使用的一些规则和上层校验和计算
2.3.2 IPv6协议与底层网络协议
2.3.3 IPv6与链路层MTU
2.3.4 底层网络对IPv6协议的封装
2.3.5 IPv6CP的配置选项
2.3.6 IPv6与帧中继
2.4 思考练习题
第3章 IPv6地址结构
3.1 IPv6地址技术
3.1.1 IPv6地址标识方法
3.1.2 IPv6前缀和IPv6地址空间
3.1.3 IPv6地址分配机构及所分配的前缀位数
3.2 IPv6地址分类
3.2.1 IPv6地址分类概述
3.2.2 取消广播地址的原因
3.2.3 IPv6地址的一般格式
3.3 IPv6单播地址
3.3.1 IPv6单播地址概述
3.3.2 可汇聚全球单播地址
3.3.3 链路本地地址
3.3.4 站点本地地址
3.3.5 6to4地址和ISATAP地址
3.4 IPv6多播地址
3.4.1 IPv6多播地址格式
3.4.2 请求结点多播地址
3.4.3 IPv6多播地址映射为Ethernet地址
3.5 IPv6任播地址
3.5.1 任播地址的特点
3.5.2 任播地址的格式
3.6 IPv6特殊地址
3.6.1 未指定地址和回环地址
3.6.2 IPv4兼容或IPv4映射的IPv6地址
3.6.3 IPv4与IPv6地址的比较
3.6.4 主机IPv6地址和路由器IPv6地址
3.7 IPv6地址配置技术
3.7.1 IPv6地址配置
3.7.2 地址手工配置和检测
3.8 IPv6地址无状态自动配置
3.8.1 IPv6地址无状态自动配置的特征
3.8.2 IPv6主机地址自动配置过程
3.8.3 Windows支持的地址自动配置
3.9 IPv6地址有状态自动配置DHCPv6
3.9.1 DHCPv6的作用和工作模式
3.9.2 DHCPv6标准
3.9.3 DHCPv6报文格式
3.10 IPv6域名系统
3.10.1 IPv6域名系统的实现
3.10.2 IPv6域名地址的解析
3.10.3 自动发现DNS服务器和自动域名更新
3.11 思考练习题
第4章 ICMPv6协议和邻居发现协议
4.1 ICMPv6协议概述
4.1.1 ICMPv6协议的功用
4.1.2 ICMPv6对ICMPv4的改进
4.1.3 ICMPv6报文的类型和组成
4.2 ICMPv6协议格式
4.2.1 ICMPv6报文的一般格式和处理规则
4.2.2 ICMPv6报文的类型
4.3 ICMPv6差错报文
4.3.1 目的地不可达报文
4.3.2 分组过大报文和超时报文
4.3.3 参数问题报文
4.4 ICMPv6查询报文
4.4.1 回声请求报文
4.4.2 回声应答报文
4.5 多播监听发现协议
4.5.1 多播监听发现协议定义
4.5.2 多播监听发现报文
4.5.3 多播监听查询报文
4.5.4 多播监听报告报文和完成报文
4.6 IPv6邻居发现协议
4.6.1 邻居发现协议概述
4.6.2 邻居发现协议的主要用途
4.6.3 邻居缓存和目的地缓存
4.7 邻居发现协议报文格式及选项
4.7.1 邻居发现协议报文格式
4.7.2 邻居发现协议的选项
4.8 IPv6邻居发现协议报文
4.8.1 路由器请求和路由器通告报文
4.8.2 邻居请求和邻居通告报文
4.9 IPv6重定向协议
4.9.1 重定向技术
4.9.2 ICMPv6重定向报文
4.10 IPv6地址解析技术分析
4.10.1 主机的数据结构
4.10.2 IPv6地址解析
4.10.3 主机数据包的发送算法
4.10.4 邻居可达性检测
4.10.5 路由器和前缀发现
4.10.6 邻居发现协议与ARP协议的比较
4.10.7 邻居发现协议的改进
4.11 思考练习题
第5章 IPv6路由协议
5.1 RIPng协议
5.1.1 RIPng协议概述
5.1.2 RIPng路由更新的规则
5.1.3 RIPng报文格式
5.1.4 RIPng下一跳实现和默认路由
5.2 OSPFv3协议
……
第6章 IPv6安全机制
第7章 移动IPv6技术
第8章 IPv6过渡技术
第9章 IPv6网络协议栈应用
第10章 IPv6技术配置实验
第11章 IPv6部署
附录英文缩写词
参考文献
前言/序言
IPv6网络:掌控下一代互联网的蓝图 在信息技术日新月异的今天,我们正经历着一场深刻的网络变革——IP地址的枯竭已成为制约互联网发展和创新的瓶颈。IPv4地址的短缺迫使我们审视并拥抱下一代互联网协议——IPv6。这本《IPv6网络:基础、安全、过渡与部署》并非简单罗列枯燥的技术名词,而是一份详尽的行动指南,它将带领您从根本上理解IPv6的强大潜力,掌握应对复杂挑战的策略,并最终自信地引领您的网络迈入一个更广阔、更安全、更具创新力的未来。 本书的编写理念,旨在为网络工程师、系统管理员、IT架构师以及所有关注互联网未来发展的人们,提供一套系统、深入且实用的IPv6知识体系。我们深知,对于许多从业者而言,IPv6不仅仅是一个新的协议版本,更意味着一次重大的技术迁移和架构调整。因此,我们摒弃了过于理论化、脱离实际的论述,而是聚焦于IPv6的核心价值、实际应用以及可能遇到的各种问题,并提供了切实可行的解决方案。 第一篇:IPv6的基石——深入理解核心概念 我们首先将您带入IPv6的世界,从最基础的地址结构开始。您将不再对那些冗长、陌生的IPv6地址感到困惑。本书将详细解析IPv6地址的组成部分,包括前缀、接口标识等,并通过丰富的图示和实例,直观展示IPv6地址的庞大容量以及其在地址规划上的灵活性。您将学习如何理解和生成各种类型的IPv6地址,如单播地址、组播地址和任播地址,并理解它们在不同场景下的应用。 更重要的是,我们不仅关注“是什么”,更深入探讨“为什么”。您将了解到IPv6地址设计背后所蕴含的逻辑和优势,例如其自配置能力、简化的报头结构以及对移动性的原生支持。理解了这些深层原理,您才能真正地掌握IPv6,并为其在实际网络中的应用打下坚实的基础。 除了地址,报头格式的演进也是IPv6的关键。本书将对比IPv4和IPv6报头的差异,重点解析IPv6报头的扩展报头机制,以及它如何实现更高效的路由和更灵活的功能扩展。您将了解IPv6报头如何优化数据传输,减少处理开销,从而提升网络性能。 第二篇:IPv6的安全图景——构筑坚不可摧的网络防线 互联网的每一次发展都伴随着新的安全挑战,IPv6也不例外。本书的第二篇将全面聚焦IPv6的安全问题,为您描绘一幅清晰的安全图景,并提供实用的防护策略。我们不回避IPv6可能带来的潜在安全隐患,而是主动分析并提出应对之道。 您将深入了解IPv6的固有安全特性,例如其强制性的IPsec支持,以及它如何通过加密和认证机制来保护数据传输的完整性和私密性。我们将详细讲解IPsec的配置和部署,使其成为您网络安全体系的重要组成部分。 然而,安全并非一劳永逸。本书还将探讨IPv6环境中可能出现的各种新型攻击,如IPv6嗅探、IPv6地址欺骗、IPv6扩散攻击等,并提供针对性的防范措施。您将学习如何利用防火墙、入侵检测/防御系统(IDS/IPS)以及其他安全工具,有效地识别和抵御这些威胁。 此外,针对IPv6的隐私问题,如链接本地地址的泄露等,本书也将提供详细的隐私扩展配置指南,帮助您在满足网络通信需求的同时,最大限度地保护用户隐私。通过本书的学习,您将能够构建一个更加健壮、安全的IPv6网络环境,为业务的稳定运行保驾护航。 第三篇:平稳过渡的艺术——从IPv4到IPv6的战略规划 将庞大且复杂的现有IPv4网络迁移到IPv6,绝非一蹴而就。本书的第三篇正是为您剖析这一关键过程,提供一套系统性的过渡策略和技术方案。我们深知,在现实环境中,IPv4和IPv6将长期并存,因此,如何实现平稳、高效的过渡,是每个网络管理者必须面对的挑战。 本书将详细介绍各种主流的IPv4向IPv6过渡技术,包括: 双栈(Dual-Stack)技术: 这是最基本也是最广泛采用的过渡方式。您将学习如何配置和管理双栈设备,使其能够同时支持IPv4和IPv6协议,从而在过渡期内实现平滑的通信。我们将探讨双栈的优缺点,以及在不同网络环境下的适用性。 隧道技术(Tunneling): 当IPv4和IPv6网络无法直接互联时,隧道技术就显得尤为重要。本书将深入讲解多种隧道技术,如6to4、Teredo、ISATAP等,分析它们的实现原理、配置方法以及在特定场景下的应用。您将了解如何利用隧道技术,将IPv6流量封装在IPv4网络上传输,实现跨越IPv4孤岛的IPv6通信。 翻译技术(Translation): 在完全部署IPv6之前,IPv6与IPv4之间的互通需求依然存在。本书将介绍网络地址转换(NAT)技术在IPv6环境下的演进,特别是Stateless IP/ICMP Translation (SIIT) 和Application Layer Gateway (ALG) 等,帮助您理解它们如何实现IPv6和IPv4应用程序之间的通信。 我们还将重点强调过渡策略的制定,包括如何评估现有网络架构、确定过渡优先级、规划地址分配、测试验证以及故障排除。本书的目的是帮助您避免在过渡过程中可能遇到的陷阱,制定一套符合您实际情况的、风险可控的迁移计划。 第四篇:IPv6的部署实战——从规划到落地 理论知识的掌握最终要回归到实际应用。本书的第四篇,将把您带入IPv6部署的实战环节,从网络规划、设备选型到具体实施,为您提供一条清晰的操作路径。 您将学习如何在不同的网络环境中进行IPv6部署,包括企业内部网络、数据中心、接入网以及广域网。我们将详细介绍IPv6在各个层面的应用场景,以及针对不同场景下的最佳实践。 在网络规划方面,本书将指导您进行IPv6地址的科学规划和分配,包括大型IPv6地址块的管理、子网划分的策略以及如何与现有的IPv4地址空间协同管理。您还将了解IPv6路由协议(如RIPng、OSPFv3、BGP4+)的配置和优化,以及如何将其集成到您现有的路由体系中。 在设备选型和配置上,本书将提供关于支持IPv6的网络设备(路由器、交换机、防火墙、服务器)的选购建议,并重点讲解关键设备的IPv6配置步骤和参数设置,确保您能够顺利地将IPv6功能集成到您的网络设备中。 此外,本书还将涵盖IPv6在DNS(DNSv6)、DHCPv6以及网络管理(SNMPv3)等方面的部署和配置。您将了解到如何为IPv6网络提供完善的命名解析、地址自动分配和集中管理能力。 通过本书的系统学习,您将不仅能够理解IPv6的每一个技术细节,更能掌握将其成功部署到生产环境中的关键技能。我们将伴您走过从理论认知到实践应用的完整旅程,让您成为IPv6网络时代的真正驾驭者。 《IPv6网络:基础、安全、过渡与部署》是一本集理论深度、实践指导和前瞻性分析于一体的著作。它不仅仅是一本技术手册,更是您在迈向下一代互联网过程中不可或缺的伙伴。我们相信,掌握了IPv6,您就掌握了互联网未来的无限可能。