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下一节:什么是IPv6？

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Video课程教案、知识点、字幕

你好

今天我们来学习IPv6

互联网协议IP

主要内容包括

IP地址和IP分组格式

以便进行IP寻址

目前的互联网协议

主流的是版本v4

即IPv4

下一代的IP是版本6的

称为IPv6

IPv4太流行了

它的巨大成功后面

也蕴含着危机

这里有一张网上流传的

IPv4危机图

这个图上的正中间写着先天不足

所谓的先天不足

指的是IPv4是在实验中产生的

它是从无到有的

它是当时

一些没有太多网络概念的老师

带着更没有太多概念的学生

一起发明出来的

那么它没有考虑到

太多的比如说安全问题

地址不够用等等这些问题

在先天不足上面

写着地址危机

可以说从上个世纪90年代开始

人们已经意识到

IPv4地址正在耗尽

尽管它有43亿的巨量地址

但是因为分类

浪费了非常多的IP地址

加上网络飞速的发展

在2011年2月份

总的地址池已经完全的枯竭了

这可以说是IPv4上面最大的危机

还有就是端到端的业务模式

受到了破坏

因为IPv4地址不够用

所以人们使用了私人地址

私人地址不具有唯一性

它跟互联网进行通讯的时候

必须要进行转换

那么这个转换呢

是用NAT转换器来完成的

原来的端到端的数据传输

就变成了端到转换器

转换器再到端的这样一个模式

IPv4的数据传输

存在着QoS和性能的问题

分组存在着丢包拥塞等等

同时呢IPv4的主机

存在着配置复杂的问题

当你要上网

要给这台主机配置IP地址

子网掩码

缺省的网关

dns的摄入等等

IPv4呢还存在安全问题

可以说一开始这个网络

就是从美国的国防部诞生的

它没有太多的考虑它的使用者

是一些坏人

所以它天生就具有

这样的一个安全问题

另外呢

还存在着一个路由表的膨胀问题

随着网络的增长

路由表从最早的几百条几千条

到现在的动则上万条十万条

非常的庞大

路由表膨胀之后

带来每一个分组它的延迟

增加了延迟

所以实际上也增加了端到端的延迟

导致一些实时的应用

很难

非常流畅的进行

既然IPv4有这么多的问题

那么我们是修补这些问题呢

还是说把IPv4协议

全面的进行替换呢

如果我们要进行IPv4的替换的话

网络中所有的系统均需要升级

如果我们仅仅是升级操作系统

那么易如闲庭信步

但是对于IP协议的升级来说

我们涉及到的是

所有的中间设备

还有那些服务器

都需要进行升级

对于大型的组织机构来说

这简直就是一场恶梦

当然了我们也有一些

应对上面说到的危机的一些办法

比如说NAT

但是地址匮乏

这个大问题最终将阻碍未来的

Internet的发展

因为它们限制了可连接的

网络数和主机数

经过充分的讨论

人们发现如果去修补的话

IPv4始终是补丁漏补丁

补丁漏补丁

已经看不到原来的颜色了

所以最终还是决定是替换

1990年

IETF开始着手新版本IP协议

它的主要目标是

支持几十亿台主机

缩减路由表的规模

简化协议

让路由器可以更快的处理分组

提供比IPv4更好的安全性

更加关注服务的类型

尤其是一些实时数据的服务

允许通过指定范围

来支持组播传输

还允许主机在不改变地址的情况下

能够漫游

就对移动性的支持

还允许协议具有扩展性

最重要的是要允许新老协议

共存很多年

接下来就出现了很多的提案

IEEE Network发表了三个

比较有影响的提案

都是在1993年的时候发表的

后来呢这个Deering

和其他的几个人

一起合并了前两个方案

并且在IPv4的基础上

取各家所长

形成了SIPP

叫做简单增强IP协议

是Simple Internet Protocol Plus的缩写

它描述在RFC1710里面

这就是后来的IPv6

有些教材把当前流行的互联网络

叫做第一代互联网络

The first Internet

互联网络协议呢是IPv4

你可能觉得会有点奇怪

为什么不是IPv1呢

而直接是IPv4呢

是因为v1 v2 v3的版本

在TCP/IP协议栈形成的过程里头

实验的时候已经用过了

所以当互联网络流行起来

成了第一代互联网的时候

我们发现版本号只有v4可以用了

IPv6被称作第二大互联网络协议

The second Internet

为什么它不是IPv5

而直接从v4跳到了v6呢

是因为在互联网络上

大家都认为

流媒体可能是一个杀手级的应用

所以当时在研究一个流协议

它描述在RFC1190里面

在研究协议的时候

我们做实验

把五版本这个字段号占用了

所以当下一代互联网络协议

出来的时候

我们发现只能够用6了

跟IPv6相关的标准

主要出自于IETF

IETF下设了

跟IPv6相关的一些工作组

比如说有IPv6 Working Group

它用来制定IPv6的标准和规范

IPv6 Operations

主要是为运营IPv4/v6共存的

Internet

和为部署IPv6提供一些指导

还有一些其他的相关的工作组

IPv6在中国的发展现状是这样的

2004年12月25日

中国第一个下一代互联网示范工程

CNGI核心网之一

CERNET2主干网正式开通

2006年9月23日

下一代互联网骨干网核心技术

通过验收

这个事件呢进入了当天的

《新闻联播》的头条

这个事件同时也进入了

当年中国十大科技新闻进展的

第一条

在这个表格里边

列出了IPv6相关的RFC文档的编号

标题发表的时间和内容

如果你有兴趣不妨下载阅读

小结一下今天的内容

IPv4存在着地址危机

端到端模式受到破坏

配置复杂安全

QoS等等问题

我们设计一个新的协议IPv6

试图来解决这些问题

IPv6在中国

发展研究部署了很多年

相信将逐步过渡到新的这个协议

计算机网络课程列表：

第零章

-本课程简介

--课程简介和学习目标

--第44次中国互联网络发展状况统计报告201909

第一章概述

-1.1 为什么要学习计算机网络？

--为什么要学习计算机网络？

--为什么要学习计算机网络？

-1.2 互联网络发展史

--互联网络发展史

-1.3 常用的基本概念

--常用的基本概念

-1.4 参考模型（重点）

-1.5 参考模型相关的概念

--数据如何传输

-1.6 本课程的组织

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-附录3：伦敦奥运会开幕式之Tim Berners Lee

--伦敦奥运会开幕式之Tim Berners Lee

-第一章概述--章节测试

-附录4：本章的无背景乐的视频

--1-2互联网网络发展史

--1-3 常用的基本概念

--1-4参考模型

--1-5参考模型相关的概念

--关于附录4的说明

第二章物理层

-2.1 数据通信的理论基础

--数据通信的理论基础

-2.2 有导向的传输介质

--有导向的传输介质

-2.3复用技术

-2.4调制技术

-2.5公共交换电话网络

--公共交换电话网络

-2.6物理层设备

--物理层设备

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-附录3：光纤熔接

-附录4：海底光缆

--ABB投资建造世界领先的海底电缆敷设船

--动画演示海底光缆铺设

-第二章物理层--章节测试

-附录5：本章的无背景乐的视频

--2-1物理层概述及信号分析

--2-2引导性传输介质

--2-3复用技术

--2-4调制技术

--2-5公共交换电话网络

--关于附录5的说明

第三章：数据链路层

-3.1 数据链路层概述

--数据链路层概述

-3.2 差错处理概述

--差错处理概述

-3.3 纠1位错的海明码

--纠1位错的海明码

-3.4 检错码

-3.5基本数据链路协议1~3

--基本数据链路协议1~3

-3.6 滑动窗口协议

--滑动窗口协议

-3.7 回退n帧

-3.8 选择性重传

--选择性重传

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第三章：数据链路层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--3-1数据链路层功能和成帧

--3-2差错处理概述

--3-3纠1位错的海明码

--3-5 6个模拟的DLL协议之1-3

--3-6 滑窗协议

--3-7 回退n帧

--3-8 选择性重传

--关于附录3的说明

第四章介质访问控制子层

-4.1 MAC子层概述

--MAC子层概述

-4.2 ALOHA协议

-4.3 CSMA协议

-4.4 以太网概述

--以太网概述

-4.5 以太网帧格式

--以太帧格式

-4.6 二层交换的基本格式

--二层交换的基本原理

-4.7 生成树协议

--生成树协议

-4.8 虚拟局域网

--虚拟局域网

-4.9 二层设备

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第四章介质访问控制子层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--4-1 MAC子层概述

--4-2 ALOHA协议

--4-3 CSMA协议

--4-4 以太网概述

--4-5 以太帧格式

--4-6_二层交换的基本原理

--4-7 生成树协议

--4-8 虚拟局域网

--4-9 二层设备

--关于附录3的说明

第五章网络层

-5.1 网络层引言

--网络层引言

-5.2 IP地址

--子网规划实例

-5.3 子网规划

-5.4 IP寻址

--你手机的IPv4地址跟地理位置绑定在一起吗？

-5.5 IP分组

-5.6 什么是IPv6？

--什么是IPv6？

-5.7 IPv6地址

-5.8 IPv6分组

-5.9 IPv6过渡技术

--IPv6过渡技术

-5.10 路由从何而来？

--你了解路由器和家用路由器及二者的区别吗？

--路由如何而来

-5.11 距离矢量路由选择协议

--距离矢量路由选择协议

-5.12 路由信息协议RIP

-5.13 RIP为什么衰落？

--RIP为什么会衰败

-5.14 链路状态路由选择LS

--链路状态路由选择LS

-5.15 单区域OSPF

--开放的最短路径优先（OSPF）

-5.16 无类域间路由 CIDR

-5.17 网络地址翻译 NAT

-5.18 互联网控制消息协议 ICMP

-5.19 地址解析协议 ARP

-5.20 拥塞控制

-5.21 流量整形

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第五章网络层--章节测试1

-第五章网络层--章节测试2

-第五章主观测试题

-附录3：本章的无背景乐的视频

--5-1_网络层引言

--5-3_子网规划

--5-6 什么是IPv6？

--5-7_IPv6地址

--5-8IPv6分组

--5-9过渡技术

--5-10_路由从何而来？

--5-11 距离矢量路由选择协议

--5-12_路由信息协议RIP

--5-13_ RIP为什么会衰落

--5-14_链路状态路由选择协议

--5-15_单区域OSPF

--5-16 无类域间路由 CIDR

--5-17_网络地址翻译 NAT

--5-18_互联网控制消息协议ICMP

--5-19_地址解析协议 ARP

--5-20_拥塞控制

--5-21流量整形

-说说你在家的用网体验

-RIP是否会卷土重来？

-说说你遭遇过的ARP病毒

第六章传输层

-6.1 传输层概述

--传输层概述

-6.2 用户数据报协议 UDP

--用户数据报协议 UDP

-6.3 通信模型

-6.4 TCP数据段

-6.5 TCP三次握手建立连接

--TCP三次握手建立连接

-6.6 TCP连接释放

--TCP连接释放

-6.7 TCP传输策略

--TCP传输策略

-6.8 TCP拥塞控制

--TCP拥塞控制

-6.9 TCP定时器等

--TCP定时器等

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第六章传输层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--6-1传输层概念

--6-3通信模型

--6-4TCP数据段

--6-5 TCP三次握手建立连接

--6-6 TCP连接释放

--6-7 TCP传输策略

--6-8 TCP拥塞控制

--6-9 TCP定时器等

套接字编程

-linux

--1_Socket_UDP_简介（linux）

--1_Socket_TCP_简介（linux）

--2_Socket_UDP_代码讲解（linux）

--2_Socket_TCP_代码讲解（linux）

--3_Socket_UDP_调试（linux）

--3_Socket_TCP_调试（linux）

-windows

--UDP_1_SOCKET简介

--UDP_2_代码讲解

--UDP_3_代码调试

--TCP_1_Socket简介

--TCP_2_代码讲解

--TCP_3_代码调试

第七章应用层

-7.1 应用层概述

--应用层概述

--说说你用得最多的应用是哪个？

--畅想你想研发的一个应用

-7.2 域名系统 DNS 概述

--域名系统 DNS 概述

-7.3 DNS之域名解析

-7.4 电子邮件 e-mail

--电子邮件 e-mail

-7.5 万维网 WWW

--万维网 WWW

--如果没有Web，互联网会怎样？

-7.6 其它应用

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第七章应用层--章节测试

-附录3: 本章无背景音乐的视频

--7-1_应用层概述

--7-2_域名系统 DNS 概述

--7-3_DNS之域名解析

--7-4_电子邮件

--7-5_万维网 WWW

--7-6_其它应用

Video笔记与讨论

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