計算機組網(wǎng)技術(shù) 課件 項目4 廣域網(wǎng)技術(shù)

項目四

廣域網(wǎng)技術(shù)任務1廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層控制協(xié)議任務2IP組播技術(shù)任務3IPv6任務4從IPv4向IPv6的過渡任務5主要的廣域網(wǎng)技術(shù)標準和規(guī)范任務1廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層控制協(xié)議任務引入小東所在實習單位是一家通信公司，公司建立和運營的網(wǎng)絡，覆蓋的地理范圍非常大，公司把它的網(wǎng)絡分次（撥號線路）或分塊（租用專線）地出租給用戶以收取服務費用，這種網(wǎng)絡稱為廣域網(wǎng)，那么這些網(wǎng)絡網(wǎng)絡在因特網(wǎng)中起著什么作用呢？最常用的兩種廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層控制協(xié)議PPP協(xié)議和HDLC協(xié)議區(qū)別又是什么呢？知識準備一、協(xié)議概述廣域網(wǎng)不等于互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)可以連接不同類型的網(wǎng)絡（既可以連接局域網(wǎng)，又可以連接廣域網(wǎng)），通常使用路由器來連接。圖顯示了由相距較遠的局域網(wǎng)通過路由器與廣域網(wǎng)相連而成的一個覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng)。二、PPP協(xié)議PPP（Point-to-PointProtocol）是使用串行線路通信的面向字節(jié)的協(xié)議，該協(xié)議應用在直接連接兩個結(jié)點的鏈路上。設計的目的主要是用來通過撥號或?qū)＞€方式建立點對點連接發(fā)送數(shù)據(jù)，使其成為各種主機、網(wǎng)橋和路由器之間簡單連接的一種共同的解決方案。PPP協(xié)議是在SLIP協(xié)議的基礎上發(fā)展而來的，它既可以在異步線路上傳輸，又可在同步線路上使用；不僅用于Modem鏈路，也用于租用的路由器到路由器的線路。背景：SLIP主要完成數(shù)據(jù)報的傳送，但沒有尋址、數(shù)據(jù)檢驗、分組類型識別和數(shù)據(jù)壓縮等功能，只能傳送IP分組。PPP協(xié)議有三個組成部分：（1）鏈路控制協(xié)議（LCP），一種擴展鏈路控制協(xié)議，用于建立、配置、測試和管理數(shù)據(jù)鏈路。（2）網(wǎng)絡控制協(xié)議（NCP），PPP協(xié)議允許同時采用多種網(wǎng)絡層協(xié)議，每個不同的網(wǎng)絡層協(xié)議要用一個相應的NCP來配置，為網(wǎng)絡層協(xié)議建立和配置邏輯連接。（3）一個將IP數(shù)據(jù)報封裝到串行鏈路的方法。IP數(shù)據(jù)報在PPP幀中就是其信息部分，這個信息部分的長度受最大傳送單元（MTU）的限制。PPP幀的格式如圖所示圖給出了PPP鏈路建立、使用、撤銷所經(jīng)歷的狀態(tài)圖。三、HDLC協(xié)議高級數(shù)據(jù)鏈路控制（High-levelDataLinkControl，HDLC）協(xié)議是ISO制定的面向比特（記住PPP協(xié)議是面向字節(jié)的）的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。該協(xié)議不依賴于任何一種字符編碼集；數(shù)據(jù)報文可透明傳輸，用于實現(xiàn)透明傳輸?shù)摹?比特插入法”易于硬件實現(xiàn)；全雙工通信，有較高的數(shù)據(jù)鏈路傳輸效率；所有幀采用CRC檢驗，對信息幀進行順序編號，可防止漏收或重發(fā)，傳輸可靠性高；傳輸控制功能與處理功能分離，具有較大的靈活性。HDLC適用于鏈路的兩種基本配置：非平衡配置和平衡配置。（1）非平衡配置的特點是由一個主站控制整個鏈路的工作。（2）平衡配置的特點是鏈路兩端的兩個站都是復合站，每個復合站都可以平等地發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸，而不需要得到對方復合站的允許。1．站HDLC有3種站類型：主站、從站和復合站。2．數(shù)據(jù)操作方式HDLC有3種數(shù)據(jù)操作方式：（1）正常響應方式。（2）異步平衡方式。（3）異步響應方式。3．HDLC橫圖所示為HDLC的幀格式，它由標志、地址、控制、信息和幀校驗序列（FCS）等字段構(gòu)成?？刂谱侄蜟，共8位，是最復雜的字段。HDLC的許多重要功能都靠控制字段來實現(xiàn)。根據(jù)其第1位或第1、2位的取值，可將HDLC鎖劃分為三類：（1）信息幀（1），第1位為0，用來傳輸數(shù)據(jù)信息，或使用捎帶技術(shù)對數(shù)據(jù)進行確認。（2）監(jiān)督幀（S），第1、2位分別為1、0，用于流量控制和差錯控制，執(zhí)行對信息幀的確認、請求重發(fā)和請求暫停發(fā)送等功能；（3）無編號頓（U），第1、2位均為1，用于提供對鏈路的建立、拆除等多種控制功能。PPP幀和HDLC幀的格式很相似。但兩者有以下幾點不同：（1）PPP協(xié)議是面向字節(jié)的，HDLC協(xié)議是面向比特的。（2）PPP頓比HDLC幀多一個2字節(jié)的協(xié)議字段。當協(xié)議字段值為0x0021時，表示信息字段是IP數(shù)據(jù)報。（3）PPP協(xié)議不使用序號和確認機制，只保證無差錯接收（通過硬件進行CRC檢驗），而端到端差錯檢測由高層協(xié)議負責.HDLC協(xié)議的信息幀使用了編號和確認機制，能夠提供可靠傳輸。任務2IP組播技術(shù)任務引入小東理解通常，一個IP地址代表一個主機，但D類IP地址指向網(wǎng)絡中的一組主機。由一個源向一組主機發(fā)送信息的傳輸方式稱為組播（Multicast）。現(xiàn)在，越來越多的多媒體網(wǎng)站利用IP組播技術(shù)提供公共服務，例如IPTV、網(wǎng)絡會議、遠程教育、商業(yè)股票交易，以及在工作組成員之間實時交換文件、圖片或消息等。那么組播模型是什么樣呢？因特網(wǎng)組管理的協(xié)議、組播路由協(xié)議又是什么呢？知識準備一、組播模型概述局域網(wǎng)中有一類MAC地址是組播地址，局域網(wǎng)又是廣播式通信網(wǎng)絡，在局域網(wǎng)中實現(xiàn)組播是輕而易舉的事情。但是在互聯(lián)網(wǎng)中實現(xiàn)組播卻不是那么簡單，這主要是基于下面的理由：（1）不能用廣播的方式向所有組成員發(fā)送分組，因為廣播數(shù)據(jù)包只能在同一子網(wǎng)內(nèi)傳輸，路由器會封鎖本地子網(wǎng)的邊界，禁止跨子網(wǎng)的廣播通信。（2）即使采用廣播方式在同一子網(wǎng)中發(fā)送組播數(shù)據(jù)包，也會產(chǎn)生元余的流量，浪費網(wǎng)絡帶寬，影響非組播成員之間的通信。（3）如果采用單播方式向所有組播成員逐個發(fā)送分組，也會產(chǎn)生多余的分組，特別是在接近源站的鏈路上要多次傳送僅僅是目標地址不同的多個分組。二、組播地址1．IP組播地址的分類IPv4的D類地址是組播地址，用作一個組的標識符，其地址范圍是224.0.0.0~239.255.255.255，按照約定，D類地址被劃分為3類。224.0.0.0-224.0.0.255：224.0.1.0~238.255.255.255：239.0.0.0-239.255.255.255：2．以太網(wǎng)組播地址通常有兩種組播地址，一種是IP組播地址，另一種是以太網(wǎng)組播地址。IP組播地址在互聯(lián)網(wǎng)中標識一個組，把IP組播數(shù)據(jù)報封裝到以太幀中時要把IP組播地址映像到以太網(wǎng)的MAC地址，其映像方式是把IP地址的低23位復制到MAC地址的低23位，如圖所示。例如，考慮表所示的兩個D類地址，由于最后的23位是相同的，所以會被映像為同一個MAC地址0x0100.5E1A.0405。三、因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP（IntemnetGroupManagementProtocol）是在IPv4環(huán)境中提供組管理的協(xié)議，參加組播的主機和路由器利用IGMP交換組播成員資格信息，以支持主機加入或離開組播組。在IPv6環(huán)境中，組管理協(xié)議已經(jīng)合并到ICMPv6協(xié)議中，不再需要單獨的組管理協(xié)議。1．IGMP報文RFC3376定義了IGMPv3成員資格詢間和報告報文，也定義了組記錄的格式，如圖所示。IGMPv3報文2．IGMP操作參加組播的主機要使本地LAN中的所有主機和路由器都知道它是某個組的成員。組離開報告距離組播主機的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖四、組播路由協(xié)議建立組播樹是實現(xiàn)組播傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，圖（a）所示為一個網(wǎng)絡的實際配置，圖（b）所示為利用組播路由協(xié)議生成的組播樹，這是以組播源為樹根的最小生成樹（SpanningTree），沿著這個樹從根到葉的方向可以把組播分組傳輸?shù)剿械慕M成員用戶，且分組在每段鏈路上只出現(xiàn)一次。1．組播樹建立組播樹要使用組播路由協(xié)議。2．密集模式路由協(xié)議密集模式路由協(xié)議（DenseModeRoutingProtocols）假定組播成員密集地分布在整個網(wǎng)絡中，而且網(wǎng)絡有足夠的帶寬，允許周期性地通過泛洪傳播來建立和維護分布樹。3．稀疏模式路由協(xié)議稀疏模式路由協(xié)議（SparseModeRoutingProtocols）適用于帶寬小、組播成員分布稀疏的互聯(lián)網(wǎng)絡。PIM-SM（RFC4601）支持由接收者申請組成員關(guān)系的傳統(tǒng)的IP組播模型，其工作機制的要點簡單介紹如下。（1）鄰居發(fā)現(xiàn)：（2）選舉DR：（3）約會點發(fā)現(xiàn)：（4）約會點樹的生成和維護：（5）組播源注冊：（6）RPT向SPT的切換：

組播轉(zhuǎn)發(fā)表任務3IPv6任務引入小東經(jīng)常閱讀科技方面的新聞，常常見到說Ipv位址將要用盡，由于從IPv4向IPv6過渡是大勢所趨，所以目前有許多從IPv4向IPv6過渡的技術(shù)。那么IPv6又是什么？Ipv6分組格式又有哪些？IPv6地址又是什么，并且IPv6的路由協(xié)議又是什么？IPv6具體比IPv4要進步哪些呢？知識準備基于IPv4的因特網(wǎng)已運行多年，隨著網(wǎng)絡應用的普及和擴展，IPv4協(xié)議逐漸暴露出一些缺陷，主要問題如下。網(wǎng)絡地址短缺：IPv4地址為32位，只能提供大約43億個地址，其中1/3被美國占用。路由速度慢：隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，路由表越來越龐大，路由處理速度越來越慢。缺乏安全功能：隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用，網(wǎng)絡安全成為迫切需要解決的問題。不支持新的業(yè)務模式：IPv4不支持許多新的業(yè)務模式一、IPv6分組格式IPv6協(xié)議數(shù)據(jù)單元的格式如圖（a）所示，整個IPv6分組由一個固定頭部和若干個擴展頭部以及上層協(xié)議的負載組成。擴展頭部是任選的，轉(zhuǎn)發(fā)路由器只處理與其有關(guān)的部分，這樣就簡化了路由器的轉(zhuǎn)發(fā)操作，加速了路由處理的速度。IPv6的固定頭部如圖（b）所示，其中的各個字段解釋如下：版本（4位）：用0110指示IP第六版。通信類型（8位）：這個字段用于區(qū)分不同的IP分組，相當于IPv4中的服務類型字段，通信類型的詳細定義還在研究和實驗之中。流標記（20位）：原發(fā)主機用該字段來標識某些需要特別處理的分組，例如特別的服務質(zhì)量或者實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，流標記的詳細定義還在研究和實驗之中。負載長度（16位）：表示除了IPv6固定頭部40個字節(jié)之外的負載長度，擴展頭包含在負載長度之中。下一頭部（8位）：指明下一個頭部的類型，可能是IPv6的擴展頭部，也可能是高層協(xié)議的頭部。跳數(shù)限制（8位）：用于檢測路由循環(huán)，每個轉(zhuǎn)發(fā)路由器對這個字段減1，如果變成0，分組被丟棄。源地址（128位）：發(fā)送節(jié)點的地址。目標地址（128位）：接收節(jié)點的地址。IPv6分組IPv6有6種擴展頭部，如表所示。包含任選部分的擴展頭部路由頭部分段頭部二、IPv6地址IPv6地址擴展到128位。2128足夠大，這個地址空間可能永遠用不完。事實上，這個數(shù)大于阿伏加德羅常數(shù)，足夠為地球上的每個分子分配一個IP地址。用一個形象的說法，這樣大的地址空間允許整個地球表面上每平方米配置7x1023個IP地址。IPv6地址采用冒號分隔的十六進制數(shù)表示，例如下面是一個IPv6地址：8000：0000：0000：0000：0123：4567：89AB:CDEF為了便于書寫，規(guī)定了一些簡化寫法。首先，每個字段前面的0可以省去，例如0123可以簡寫為123；其次，一個或多個全0字段0000可以用一對冒號代替。例如，以上地址可簡寫為：8000：：123：4567：89AB:CDEF另外，IPv4地址仍然保留十進制表示法，只需要在前面加上一對冒號，就成為IPv6地址，稱為IPv4兼容地址（IPv4Compatible），例如：：：192.168.1011．格式前綴IPv6地址的格式前綴（FornatPrefix，F(xiàn)P）用于表示地址類型或子網(wǎng)地址，用類似于IPv4CIDR的方法可表示為"IPv6地址/前綴長度”的形式。2．地址分類IPv6地址是一個或一組接口的標識符。IPv6地址被分配到接口，而不是分配給節(jié)點。IPv6地址有3種類型：1）單播（Unicast）地址2）任意播（AnyCast）地址3）組播（MultiCast）地址3．地址類型初始分配IPv6地址的具體類型是由格式前級來區(qū)分的，這些前綴的初始分配如表所示。4．單播地址IPv6單播地址包括可聚合全球單播地址、鏈路本地地址、站點本地地址和其他特殊單播地址。（1）可聚合全球單播地址：這種地址在全球范圍內(nèi)有效，相當于IPv4公用地址。全球地址的設計有助于構(gòu)架一個基于層次的路由基礎設施?？删酆先騿尾サ刂方Y(jié)構(gòu)如圖所示。可聚合全球單播地址可聚合全球單播地址層次結(jié)構(gòu)（2）本地單播地址：這種地址的有效范圍僅限于本地，又分為兩類。鏈路本地地址：其格式前綴為111111010，用于同一鏈路的相鄰節(jié)點間的通信。站點本地地址：其格式前綴為11111111相當于IPv4中的私網(wǎng)地址。5．組播地址IPv6組播可以將數(shù)據(jù)報傳輸給組內(nèi)的所有成員。IPv6組播地址的格式前綴為11111111，此外還包括標志（Flags）、范圍和組ID等字段，如圖所示。

IPv6組播地址Scope字段值6．任意播地址任意播地址僅用作目標地址，且只能分配給路由器。表是IPv4與IPVv6地址的比較。子網(wǎng)-路由器任意播地址7．IPv6的地址配置IPv6把自動IP地址配置作為標準功能，只要計算機連接上網(wǎng)絡便可自動分配IP地址。三、IPv6路由協(xié)議IPv6單播路由協(xié)議與IPv4類似，有些是在原有協(xié)議基礎上進行了簡單的擴展，有些則完全是新的版本。1．RIPng下一代RIP協(xié)議（RIPng）是對原來的RIPv2的擴展。大多數(shù)RIP的概念都可以用于RIPng為了在IPv6網(wǎng)絡中應用，RIPng對原有的RIP協(xié)議進行了以下修改。UDP端口號：使用UDP的521端口發(fā)送和接收路由信息。組播地址：使用FF02：9作為鏈路本地范圍內(nèi)的RIPng路由器組播地址。路由前綴：使用128位的IPv6地址作為路由前綴。下一跳地址：使用128位的IPv6地址。2．OSPFV3RFC2740定義了OSPFv3，用于支持IPv6，OSPFv3與OSPFv2的主要區(qū)別如下：（1）修改了LSA的種類和格式，使其支持發(fā)布IPv6路由信息。（2）修改了部分協(xié)議流程。（3）進一步理順了拓撲與路由的關(guān)系。（4）提高了協(xié)議適應性。3．BGP4+傳統(tǒng)的BGP4只能管理IPv4的路由信息，對于使用其他網(wǎng)絡層協(xié)議（如IPv6等）的應用在跨自治系統(tǒng)傳播時會受到一定的限制。為了實現(xiàn)對IPv6協(xié)議的支持，BGP4+必須將IPv6網(wǎng)絡層協(xié)議的信息反映到NLRI（NetworkLayerReachableInformation）及NextHop屬性中。為此，在BGP4+中引入了下面兩個NLRI屬性。MPREACHNLRI：多協(xié)議可到達NLRI，用于發(fā)布可到達路由及下一跳信息。MPUNREACHNLRI：多協(xié)議不可達NLRI，用于撤銷不可達路由。四、IPv6對IPv4的改進與IPv4相比，IPv6有下列改進：（1）尋址能力方面的擴展。（2）分組頭格式得到簡化。（3）改進了對分組頭部選項的支持。（4）提供了流標記能力。五、移動IPv6RFC3775規(guī)范了IPv6對移動主機的支持功能，定義的協(xié)議稱為移動IPv6，在這個協(xié)議的支持下，當移動節(jié)點連接到一個新的鏈路時，仍然可以與其他靜止的或移動的節(jié)點進行通信。移動節(jié)點離開其家鄉(xiāng)鏈路對傳輸層和應用層協(xié)議、對應用程序都是透明的。移動IPv6協(xié)議適合于同構(gòu)型介質(zhì)，也適合于異構(gòu)型介質(zhì)。1．移動IPv6的工作機制在移動IPv6中，家鄉(xiāng)地址是帶有移動節(jié)點家鄉(xiāng)子網(wǎng)前綴的IP地址。2．路由擴展頭前面介紹的路由選擇擴展頭稱為0型路由頭，用于一般的松散源路由。3．移動擴展頭移動頭是一種新的、支持移動IPv6的擴展頭，移動節(jié)點、對端節(jié)點和家鄉(xiāng)代理在生成和管理綁定的過程中都要使用移動頭來傳輸信息。圖畫出了移動頭的格式。由于為移動頭指定的代碼是135，所以在前面的擴展頭中要用135來指向移動頭，其中的字段解釋如下。負載的協(xié)議（PayloadProtocol）：8比特的選擇符，用于標識緊跟著的擴展頭。頭長度（HeaderLen）：8字節(jié)的倍數(shù)，除了前8個字節(jié)。MH類型：8比特的選擇符，說明移動報文的類型報文數(shù)據(jù)：指以上8種類型的報文數(shù)據(jù)。

2型路由擴展頭

IPv6的目標選項頭4．移動IPv6和移動IPv4的比較移動IPv6的設計吸取了移動IPv4開發(fā)過程中積累的經(jīng)驗，同時也得益于IPv6網(wǎng)絡提供的許多新功能，下面對移動IPv6與移動1Pv4做一比較（參見表）。任務4從IPv4向IPv6的過渡任務引入小東知道一種新的協(xié)議從誕生到廣泛應用需要一個過程。Pv6不可能立刻替代IPv4，因此在相當一段時間內(nèi)IPv4和IPv6會共存在一個環(huán)境中。要提供平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換過程，使得對現(xiàn)有的使用者影響最小，就需要有良好的轉(zhuǎn)換機制。那么這個轉(zhuǎn)換過程需要的技術(shù)都有哪些？隧道技術(shù)、雙協(xié)議棧技術(shù)及翻譯技術(shù)都是什么呢？知識準備在IPv6網(wǎng)絡全球普遍部署之前，一些首先運行IPv6的網(wǎng)絡希望能夠與當前運行IPv4的互聯(lián)網(wǎng)進行通信。為了這一目的，ETF成立了專門的工作組NGTRANS來研究從IPv4向IPv6過渡的問題，提出了一系列的過渡技術(shù)和互連方案。這些技術(shù)各有特點，用于解決不同過渡時期、不同網(wǎng)絡環(huán)境中的通信問題。在過渡初期，互聯(lián)網(wǎng)由運行IPv4的“海洋”和運行IPv6的“孤島”組成。隨著時間的推移，海洋會逐漸變小，孤島將越來越多，最終IPv6會完全取代IPv4，過渡初期要解決的問題可以分成兩類：第一類是解決IPv6孤島之間互相通信的問題，第二類是解決IPv6孤島與IPv4海洋之間的通信問題。目前提出的過渡技術(shù)可以歸納為以下3種。隧道技術(shù)：用于解決IPv6節(jié)點之間通過IPv4網(wǎng)絡進行通信的問題。雙協(xié)議棧技術(shù)：使得IPv4和IPv6可以共存于同一設備和同一網(wǎng)絡中。翻譯技術(shù)：使得純IPv6節(jié)點與純IPv4節(jié)點之間可以進行通信。一、隧道技術(shù)所謂隧道，就是把IPv6分組封裝到IPv4分組中，通過IPv4網(wǎng)絡進行轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)。這種隧道就像一條虛擬的IPv6鏈路一樣，可以把IPv6分組從IPv4網(wǎng)絡的一端傳送到另一端，在傳送期間對原始IPv6分組不做任何改變。在隧道兩端進行封裝和解封的網(wǎng)絡節(jié)點可以是主機，也可以是路由器。根據(jù)隧道端節(jié)點的不同，可以分為下面4種不同的隧道：主機到主機的隧道。主機到路由器的隧道。路由器到路由器的隧道。路由器到主機的隧道。1．隧道中介技術(shù)圖畫出了IPv6分組通過IPv4隧道傳送的方法。隧道端點的IPv4地址由隧道封裝節(jié)點中的配置信息確定。人工配置的隧道隧道中介2．自動隧道兩個雙棧主機可以通過自動隧道在IPv4網(wǎng)絡中進行通信。圖顯示了自動隧道的網(wǎng)絡拓撲。實現(xiàn)自動隧道的節(jié)點必須采用IPv4兼容的IPv6地址。3．6to4隧道6to4是一種支持IPv6站點通過IPv4網(wǎng)絡進行通信的技術(shù)，這種技術(shù)不需要顯式地建立隧道，可以使得一個原生的IPv6站點通過中繼路由器連接到IPv6網(wǎng)絡中。自動隧道

兩個6to4主機之間的通信

兩個6to4主機通信時的分組頭原生IPV6主機到6to4主機的通信6to4主機到原生IPv6主機的通信4．6over4隧道1）鏈路本地地址的自動生成2）組播地址映像3）鄰居發(fā)現(xiàn)5．ISATAPRFC4214定義了一種自動隧道技術(shù)-ISATAP（Intra-SiteAutomaticTumnelingAddressingProtocol），這種隧道可以穿透NAT設備，與私網(wǎng)之外的主機建立IPv6連接。主機A向主機B發(fā)送分組時采用的地址如下。目標IPv4地址：192.168.41.30源IPv4地址：10.40.1.29目標IPv6地址：FE80：：5EFE：192.168.41.30源IPv6地址：FE80：5EFE：10.40.1.29兩個IPv6主機之間的6over4通信在IPv4網(wǎng)絡中ISATAP主機之間的通信

ISATAP主機通過Internet通信

40位擴展標識符（1）40位擴展標識符（2）二、協(xié)議翻譯技術(shù)協(xié)議翻譯技術(shù)用于純IPv6主機與純IPv4主機之間的通信，已經(jīng)提出的翻譯方法有下面幾種。SIIT：無狀態(tài)的IPICMP翻譯（StatelessIP/ICMPTranslation）NAT-PT：網(wǎng)絡地址翻譯-協(xié)議翻譯（NetworkAddressTranslator-ProtocolTranslator）。SOCKS64：基于SOCKS的IPv6/Pv4機制（SOCKS-basedIPv6/IPv4GatewayMechanism）。TRT：IPv6到IPv4的傳輸中繼翻譯器（IPv6-to-IPv4TransportRelayTranslator）。這里只介紹前兩種方法。1．SIT首先介紹兩種特殊的IPv6地址（1）IPv4映射地址（IPv4-mapped）：（2）IPv4翻譯地址（IPv4-translated）：單個純IPv6主機通過SIIT進行通信雙棧網(wǎng)絡通過SIT進行通信2．NAT-PTNAI-PT（NetworkAddressTranslator-ProtocolTranslator）是RFC2766定義的協(xié)議翻譯方法，用于純IPv6主機與純IPv4主機之間的通信。NAT-PT操作有3個變種：基本NAT-PT，NAPT-PT和雙向NAT-PT，基本NAT-PT是單向的，這意味著只允許IPv6主機訪問IPv4主機，如圖所示。任務5主要的廣域網(wǎng)技術(shù)標準和規(guī)范任務引入小東現(xiàn)在對廣域網(wǎng)有了深入的認識，但是在廣域網(wǎng)中的技術(shù)標準和規(guī)范都有哪些呢？DDN網(wǎng)、ADSL、HDSL、VDSL、SIDSL、SONET、POS、LEO這些都是什么，又把他搞得一頭霧水，現(xiàn)在我們來看一下這些名詞具體指什么，有什么含義。知識準備一、DDNDDN是數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)（DigitalDataNetwork）的英文簡稱，它是利用光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道，以傳輸數(shù)據(jù)信號為主的數(shù)字通信網(wǎng)絡，可以提供2M和2M以內(nèi)的全透明的數(shù)據(jù)專線，并承載語音、傳真、視頻等多種業(yè)務。利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號與傳統(tǒng)的模擬信道相比，具有傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬利用率高等優(yōu)點，本節(jié)首先介紹DDN技術(shù)。1．DDN網(wǎng)特點DDN是隨著數(shù)據(jù)通信業(yè)務的發(fā)展而發(fā)展起來的一種新興網(wǎng)絡，是利用數(shù)字信道提供永久或半永久性電路，以傳輸數(shù)據(jù)信號為主的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，其中包含了數(shù)據(jù)通信、數(shù)字通信、數(shù)字傳輸、數(shù)字交叉連接、計算機和帶寬管理等技術(shù)，DDN可以為客戶提供專用的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸通道并為客戶建立專用數(shù)據(jù)網(wǎng)提供條件。DDN網(wǎng)絡的主要特點如下。1）傳輸速率高：

2）傳輸質(zhì)量較高：3）協(xié)議簡單：4）靈活的連接方式：5）電路可靠性高：6）網(wǎng)絡運行管理簡便：2．DDN網(wǎng)的業(yè)務DDN以其優(yōu)質(zhì)的傳輸質(zhì)量、智能化的網(wǎng)絡自理以及靈活的組網(wǎng)方式，向客戶提供了多種業(yè)務服務：除了2.4kb/s-2048kb/s速率的數(shù)字數(shù)據(jù)專線業(yè)務以外，DDN還可以提供話音、數(shù)據(jù)輪詢、幀中繼、VPN（虛擬專用網(wǎng)）等其他業(yè)務。（1）基本業(yè)務（2）擴展業(yè)務1）一點對多點通信的業(yè)務2）語音/G3傳真業(yè)務3）VPN業(yè)務3．DDN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)DDN通常是一種專線業(yè)務，它支持數(shù)據(jù)、語音、圖像傳輸?shù)葮I(yè)務，DDN不僅可以和客戶終端進行連接，還可以和用戶網(wǎng)絡相連接，為客戶網(wǎng)絡提供靈活的組網(wǎng)環(huán)境。DDN有4個組成部分：數(shù)字通道、DDN節(jié)點、網(wǎng)管控制和用戶環(huán)路。（1）DDN節(jié)點類型1）2兆節(jié)點2）接入節(jié)點3）用戶節(jié)點（2）DDN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)4．DDN網(wǎng)絡實例DDN適用于信息量大、實時性強、保密性能要求高的數(shù)據(jù)業(yè)務，例如商業(yè)、金融業(yè)和辦公自動化系統(tǒng)，如圖所示的是某企業(yè)通過DDN建立內(nèi)部專網(wǎng)的示例圖。二、xDSL數(shù)字用戶線路（DSL）是一種通過在現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡中使用高級調(diào)制技術(shù)，以便在用戶和電話公司之間形成高速網(wǎng)絡連接的技術(shù)。DSL支持數(shù)據(jù)、語音和視頻通信，包括多媒體應用。DSL主要用于遠程計算機中的住宅區(qū)線路、高速Internet訪問和網(wǎng)絡訪問多媒體等。1．DSL標準DSL（DigitalSubscriberLine）是一種數(shù)字技術(shù)，它工作在銅線之上，這些銅線為了提供電話服務已延伸到各個居民區(qū)和商業(yè)區(qū)。DDN組建內(nèi)部專網(wǎng)實例圖2．DSL服務類型DSL通過本地環(huán)路來提供數(shù)據(jù)服務，它有5種服務類型，下面我們分別予以介紹。（1）不對稱數(shù)字用戶線路（ADSL）（2）自適應速率不對稱數(shù)字用戶線路（RADSL）（3）高比特速率數(shù)字用戶線路（HDSL）（4）超高比特速率用戶數(shù)字線路（VDSL）（5）對稱數(shù)字用戶線路（SDSL）三、同步光纖網(wǎng)SONET（同步光纖網(wǎng)）是一種光纖技術(shù)，其數(shù)據(jù)傳輸速率可以高達1Gb/s以上。在1986年，ITU-T開始開發(fā)類似SONET的傳輸和速度的協(xié)議，但是最終形成的標準卻叫做同步數(shù)字序列（SDH），該標準主要在歐洲得到應用。目前，SONET的數(shù)據(jù)傳輸速率可高達10Gb/s（OC-192）SONET網(wǎng)絡可以連接到ATM，ISDN和其他設備的接口上，為這些設備提供高速通信。SONET的另外一個優(yōu)點是，它可以在長距離上提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，例如，在兩個城市或地區(qū)之間。1．通信介質(zhì)和特性SONET使用的通信介質(zhì)是單模光纖電纜和載波通信（從T-3開始）。2．POS技術(shù)POS利用點到點協(xié)議PPP（PointtoPointProtocol）對IP數(shù)據(jù)包進行封裝，并將HDLC的幀格式映射到SDH/SONET幀上，按照某個相應的線速進行連續(xù)傳輸。3．光以太網(wǎng)應用光以太網(wǎng)綜合了光纖傳輸和以太網(wǎng)組網(wǎng)模式的最佳性能。四、衛(wèi)星通信技術(shù)在人口稀疏的地區(qū)和部分城區(qū)，未來的一種選擇是使用低軌地球衛(wèi)星（LEO）網(wǎng)絡。目前，大部分的通信衛(wèi)星都運行在地球表面35000千米之上的大氣層中。這些衛(wèi)星所處的最大高度和中等高度都會導致較大的傳輸延遲，這對于時間敏感的數(shù)據(jù)傳輸和多媒體應用來說是難以接受的。LEO大約在地球表面435-1000千米的軌道上繞地運行，它可以進行較快的雙向信號傳輸。因為是低軌運行，這些衛(wèi)星可以到達的地理區(qū)域受到一定的限制，所以需要上百個LEO才能完全覆蓋全球。利用這些網(wǎng)絡，Internet和其他的廣域網(wǎng)服務可以延伸到世界上的每一個角落。通過LEO進行通信的用戶，將使用一種特殊的天線和信號解碼設備。LEO將被用于寬帶Internet通信、全球視頻會議、課堂和教育通信以及其他一些涉及語音、視頻和數(shù)據(jù)的通信。SDH與SONET對應的光纖傳輸速率五、無線通信技術(shù)無線技術(shù)給人們帶來的影響是無可爭議的。如今每一天大約有15萬人成為新的無線用戶，全球范圍內(nèi)的無線用戶數(shù)量目前已經(jīng)超過2億。這些人包括大學教授、倉庫管理員、護士、商店負責人、辦公室經(jīng)理和卡車司機。他們使用無線技術(shù)的方式和他們自身的工作一樣都在不斷地更新。從20世紀70年代，人們就開始了無線網(wǎng)的研究。在整個20世紀80年代，伴隨著以太局域網(wǎng)的迅猛發(fā)展，以具有不用架線、靈活性強等優(yōu)點的無線網(wǎng)以己之長補“有線”所短，也贏得了特定市場的認可，但也正是因為當時的無線網(wǎng)是作為有線以太網(wǎng)的一種補充，遵循了IEEE802.3標準，使直接架構(gòu)于802.3上的無線網(wǎng)產(chǎn)品存在著易受其他微波噪聲干擾，性能不穩(wěn)定，傳輸速率低，不易升級等弱點，并且不同廠商的產(chǎn)品相互之間也不兼容，這一切都限制了無線網(wǎng)的進一步應用。這樣，制定一個有利于無線網(wǎng)自身發(fā)展的標準就提上了議事日程。到1997年6月，EEE終于通過了802.11標準。802.11標準是IEEE制定的無線局域網(wǎng)標準，主要是對網(wǎng)絡的物理層（PH）和媒質(zhì)訪問控制層（MAC）進行了規(guī)定，其中對MAC層的規(guī)定是重點。在MAC層以下，802.11規(guī)定了3種發(fā)送及接收技術(shù)：擴頻（SpreadSpectrum）技術(shù)，紅外（Infared）技術(shù)，窄帶（NarrowBand）技術(shù)。項目總結(jié)項目實戰(zhàn)實戰(zhàn)一小型網(wǎng)絡的訪問控制本實戰(zhàn)來練習訪問控制列表的配置。網(wǎng)絡連接及使用的端口如圖所示，網(wǎng)絡出口地址為10.0.X.2（其中“X”為實訓分組編號），子網(wǎng)掩碼使用255.255.255.0，上連地址使用10.0.X.1，DNS配置根據(jù)實訓室提供的DNS地址配置。在上游路由器上配置了到達該網(wǎng)絡的路由：Iproute10.X.0.0255.255.0.010.0.X.2（“X"是實訓分組編號）本次實戰(zhàn)的要求為：（1）PC1、PC4、PC5能夠和外部網(wǎng)絡通信，PC2、PC3不能夠和外部網(wǎng)絡通信。（2）PC4只能訪問202.207.120.39模擬服務器上的Web網(wǎng)站并與10.1.1.0/24網(wǎng)絡中的主機通信。（3）PC1，PC2、PC3不允許訪問10.X.4.0/24網(wǎng)絡中的主機。通過本實戰(zhàn)需要掌握：（1）路由器的端口配置、路由配置；PC的IP屬性配置；（2）配置基本ACL，使PC1、PC4、PC5能夠和外部網(wǎng)絡通信，PC2、