IPv6地址以及IPv6DNS的研究


随着信息技术的不断进步,互联网在我国得到了迅速的发展 。据调查,我国上网人数突破5千万,达到世界第二 。互联网上的计算机之间的通信采用IP技术,现在的IP版本是IPv4 。但是,随着互联网络规模的迅速扩大,IPv4逐渐暴露出了一些缺陷 。为了更好的适应互联网的发展,国际网络标准组织提出了新的IP版本IPv6,它弥补了IPv4的缺陷,是将取而代之的新技术 。
IPv6协议具有很多优点 。首先,它提供了巨大的地址空间,这实际上是推广IPv6的最大动力 。其次,IPv6的地址结构和地址分配采用严格的层次结构,以便于进行地址聚合,从而大大减小了路由器中路由表的规模 。再次,IPv6协议支持网络节点的地址自动配置,可以实现即插即用功能 。而且,IPv6协议对主机移动性有较好的支持,适合于越来越多的互联网移动应用 。另外,IPv6协议在安全性、对多媒体流的支持性等方面都具有超过IPv4的优势 。
互联网上的应用很多,但大都离不开域名系统(DNS)的支持,域名系统的主要作用是用来进行域名与IP地址的转换,即域名解析,比如浏览网站、 Email、FTP等都需要先进行域名解析 。IPv6网络中的DNS非常重要,一些IPv6的新特性和DNS的支持密不可分 。下面从IPv6 DNS的体系结构、IPv6的地址解析、IPv6地址自动配置和即插即用、IPv4到IPv6的过渡等几方面对IPv6 DNS进行介绍 。
(1)IPv6域名系统的体系结构
IPv6网络中的DNS与IPv4的DNS在体系结构上是一致的,都采用树型结构的域名空间 。IPv4协议与IPv6协议的不同并不意味着需要单独两套IPv4 DNS体系和IPv6 DNS体系,相反的是,DNS的体系和域名空间必须是一致的,即,IPv4和IPv6共同拥有统一的域名空间 。在IPv4到IPv6的过渡阶段,域名可以同时对应于多个IPv4和IPv6的地址 。以后随着IPv6网络的普及,IPv6地址将逐渐取代IPv4地址 。
(2)DNS对IPv6地址层次性的支持
IPv6可聚合全局单播地址是在全局范围内使用的地址,必须进行层次划分及地址聚合 。IPv6全局单播地址的分配方式如下:顶级地址聚合机构 TLA(即大的ISP或地址治理机构)获得大块地址,负责给次级地址聚合机构NLA(中小规模ISP)分配地址,NLA给站点级地址聚合机构SLA(子网)和网络用户分配地址 。IPv6地址的层次性在DNS中通过地址链技术可以得到很好的支持 。下面从DNS正向地址解析和反向地址解析两方面进行分析 。
a. 正向解析
IPv4的地址正向解析的资源记录是“A”记录 。IPv6地址的正向解析目前有两种资源记录,即,“AAAA”和“A6”记录 。其中,“AAAA”较早提出<4>,它是对“A”记录的简单扩展,由于IP地址由32位扩展到128位,扩大了4倍,所以资源记录由“A”扩大成4 个“A” 。“AAAA”用来表示域名和IPv6地址的对应关系,并不支持地址的层次性 。
“A6”在RFC2874<5>中提出,它是把一个IPv6地址与多个“A6”记录建立联系,每个“A6”记录都只包含了IPv6地址的一部分,结合后拼装成一个完整的IPv6地址 。“A6”记录支持一些“AAAA”所不具备的新特性,如地址聚合,地址更改(Renumber)等 。
首先,“A6”记录方式根据TLA、NLA和SLA的分配层次把128位的IPv6的地址分解成为若干级的地址前缀和地址后缀,构成了一个地址链 。每个地址前缀和地址后缀都是地址链上的一环,一个完整的地址链就组成一个IPv6地址 。这种思想符合IPv6地址的层次结构,从而支持地址聚合 。
其次,用户在改变ISP时,要随ISP改变而改变其拥有的IPv6地址 。假如手工修改用户子网中所有在DNS中注册的地址,是一件非常繁琐的事情 。而在用“A6”记录表示的地址链中,只要改变地址前缀对应的ISP名字即可,可以大大减少DNS中资源记录的修改 。并且在地址分配层次中越靠近底层,所需要改动的越少 。

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