• IPv6网络——基础、安全、过渡与部署
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IPv6网络——基础、安全、过渡与部署

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作者王相林

出版社电子工业出版社

ISBN9787121265488

出版时间2015-07

装帧平装

开本16开

纸张胶版纸

页数312页

定价45元

货号1869699

上书时间2024-03-12

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品相描述:全新
商品描述
【书    名】 IPv6网络——基础、安全、过渡与部署
【书    号】 9787121265488
【出 版 社】 电子工业出版社
【作    者】 王相林
【出版日期】 2015-07-01
【版    次】 1
【开    本】 16开
【页    码】 312
【定    价】 45.00元

【编辑推荐】 
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xing和多样xing。
    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。
    本书配套教学资源请登录http://www.hxedu.com.cn/hxedu/fg/book/bookinfo.html?code=G0265480免费获取。

【内容简介】 
本书在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。本书主要内容涵盖: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。本书突出分析和讨论了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。
本书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。

【目录】 
第1章  IPv6基础知识1
1.1  计算机网络基本知识1
1.1.1  计算机网络概述1
1.1.2  计算机网络和计算机网络体系结构4
1.1.3  当代计算机网络体系结构6
1.1.4  网络协议层次与网络拓扑中网络结点的对应位置7
1.1.5  计算机网络协议8
1.1.6  常用的计算机网络体系结构9
1.1.7  计算机网络中的寻址11
1.1.8  计算机网络中层次和协议的绑定12
1.2  IPv6协议的研究历程14
1.2.1  IPv4协议需要改进的原因14
1.2.2  IPv6协议的研究过程15
1.2.3  IPv6协议的制定过程16
1.2.4  IPv6协议的主要特征17
1.2.5  IPv4协议与IPv6协议的主要差异18
1.3  IPv6标准化工作和协议分析工具19
1.3.1  标准制定组织19
1.3.2  IPv6标准化进程19
1.3.3  网络协议分析工具20
1.4  思考练习题23

第2章  IPv6协议首部结构25
2.1  IPv6协议数据单元的结构25
2.1.1  IPv6协议数据单元25
2.1.2  IPv6协议与IPv4协议的比较27
2.2  IPv6协议的扩展首部31
2.2.1  IPv6协议扩展首部概述31
2.2.2  逐跳选项扩展首部32
2.2.3  路由扩展首部35
2.2.4  分段扩展首部37
2.2.5  身份认证扩展首部39
2.2.6  封装安全荷载扩展首部40
2.2.7  目的选项扩展首部41
2.2.8  IPv6扩展首部与IPv4选项的比较42
2.3  IPv6协议与相邻层协议的关系43
2.3.1  高层协议使用的一些规则和上层校验和计算43
2.3.2  IPv6协议与底层网络协议44
2.3.3  IPv6与链路层MTU44
2.3.4  底层网络对IPv6协议的封装45
2.3.5  IPv6CP的配置选项45
2.3.6  IPv6与帧中继46
2.4  思考练习题47

第3章  IPv6地址结构48
3.1  IPv6地址技术48
3.1.1  IPv6地址标识方法48
3.1.2  IPv6前缀和IPv6地址空间49
3.1.3  IPv6地址分配机构及所分配的前缀位数50
3.2  IPv6地址分类51
3.2.1  IPv6地址分类概述51
3.2.2  取消广播地址的原因51
3.2.3  IPv6地址的一般格式52
3.3  IPv6单播地址52
3.3.1  IPv6单播地址概述52
3.3.2  可汇聚全球单播地址53
3.3.3  链路本地地址55
3.3.4  站点本地地址56
3.3.5  6to4地址和ISATAP地址57
3.4  IPv6多播地址58
3.4.1  IPv6多播地址格式58
3.4.2  请求结点多播地址59
3.4.3  IPv6多播地址映射为Ethernet地址59
3.5  IPv6任播地址60
3.5.1  任播地址的特点60
3.5.2  任播地址的格式61
3.6  IPv6特殊地址62
3.6.1  未指定地址和回环地址62
3.6.2  IPv4兼容或IPv4映射的IPv6地址62
3.6.3  IPv4与IPv6地址的比较63
3.6.4  主机IPv6地址和路由器IPv6地址63
3.7  IPv6地址配置技术64
3.7.1  IPv6地址配置64
3.7.2  地址手工配置和检测65
3.8  IPv6地址无状态自动配置65
3.8.1  IPv6地址无状态自动配置的特征65
3.8.2  IPv6主机地址自动配置过程66
3.8.3  Windows支持的地址自动配置66
3.9  IPv6地址有状态自动配置DHCPv668
3.9.1  DHCPv6的作用和工作模式68
3.9.2  DHCPv6标准69
3.9.3  DHCPv6报文格式70
3.10  IPv6域名系统71
3.10.1  IPv6域名系统的实现71
3.10.2  IPv6域名地址的解析72
3.10.3  自动发现DNS服务器和自动域名更新72
3.11  思考练习题73

第4章  ICMPv6协议和邻居发现协议75
4.1  ICMPv6协议概述75
4.1.1  ICMPv6协议的功用75
4.1.2  ICMPv6对ICMPv4的改进75
4.1.3  ICMPv6报文的类型和组成76
4.2  ICMPv6协议格式77
4.2.1  ICMPv6报文的一般格式和处理规则77
4.2.2  ICMPv6报文的类型78
4.3  ICMPv6差错报文79
4.3.1  目的地不可达报文79
4.3.2  分组过大报文和超时报文80
4.3.3  参数问题报文80
4.4  ICMPv6查询报文81
4.4.1  回声请求报文81
4.4.2  回声应答报文81
4.5  多播监听发现协议82
4.5.1  多播监听发现协议定义82
4.5.2  多播监听发现报文82
4.5.3  多播监听查询报文83
4.5.4  多播监听报告报文和完成报文84
4.6  IPv6邻居发现协议86
4.6.1  邻居发现协议概述86
4.6.2  邻居发现协议的主要用途87
4.6.3  邻居缓存和目的地缓存88
4.7  邻居发现协议报文格式及选项89
4.7.1  邻居发现协议报文格式89
4.7.2  邻居发现协议的选项89
4.8  IPv6邻居发现协议报文92
4.8.1  路由器请求和路由器通告报文92
4.8.2  邻居请求和邻居通告报文94
4.9  IPv6重定向协议96
4.9.1  重定向技术96
4.9.2  ICMPv6重定向报文97
4.10  IPv6地址解析技术分析97
4.10.1  主机的数据结构97
4.10.2  IPv6地址解析98
4.10.3  主机数据包的发送算法99
4.10.4  邻居可达xing检测100
4.10.5  路由器和前缀发现100
4.10.6  邻居发现协议与ARP协议的比较101
4.10.7  邻居发现协议的改进102
4.11  思考练习题103

第5章  IPv6路由协议105
5.1  RIPng协议105
5.1.1  RIPng协议概述105
5.1.2  RIPng路由更新的规则106
5.1.3  RIPng报文格式107
5.1.4  RIPng下一跳实现和默认路由108
5.2  OSPFv3协议109
5.2.1  IPv6 OSPFv3概述109
5.2.2  IPv6的OSPFv3报文格式110
5.2.3  OSPFv3的Hello报文111
5.2.4  OSPFv3数据库描述报文113
5.2.5  OSPFv3链路状态请求、更新和确认报文114
5.3  OSPFv3链路状态通告115
5.3.1  概述115
5.3.2  路由器LSA118
5.3.3  网络LSA119
5.3.4  区域间前缀LSA和区域间路由器LSA120
5.3.5  自治系统外部LSA121
5.3.6  链路LSA122
5.3.7  区域内前缀LSA122
5.4  OSPFv3技术分析123
5.4.1  指定路由器和备份指定路由器123
5.4.2  LSA洪泛124
5.5  IPv6的BGP4+协议125
5.5.1  BGP4+协议125
5.5.2  BGP4+协议选路过程126
5.6  BGP4+报文结构127
5.6.1  BGP4+报文首部127
5.6.2  OPEN报文127
5.6.3  UPDATE报文129
5.6.4  BGP4+路径属xing130
5.6.5  通知报文和生命期报文131
5.7  BGP4+多协议可达机制132
5.7.1  多协议可达NLRI132
5.7.2  多协议不可达NLRI134
5.8  思考练习题134

第6章  IPv6安全机制136
6.1  IPv6安全技术136
6.1.1  IPv6面临的安全问题136
6.1.2  IPv6协议在网络安全上的改进137
6.1.3  IPv6协议存在的网络安全问题138
6.2  IPSec协议140
6.2.1  IPSec协议概述140
6.2.2  IPSec体系结构142
6.2.3  IPsec安全关联143
6.2.4  IPSec操作模式144
6.2.5  IPSec模块对IP分组的处理146
6.2.6  IPSec部署147
6.2.7  IPSec存在问题分析149
6.3  IPv6中的认证150
6.3.1  IPSec安全协议认证首部150
6.3.2  IPv6认证过程151
6.3.3  IPv6认证模式152
6.4  IPv6中的加密153
6.4.1  IPSec安全协议ESP153
6.4.2  IPv6中的加密模式154
6.5  密钥交换协议155
6.5.1  密钥交换协议概述155
6.5.2  3种密钥交换协议156
6.5.3  IKE使用的属xing和IKE的实现159
6.5.4  基于公钥基础设施的密钥方案160
6.6  邻居请求和邻居通告欺骗攻击161
6.6.1  邻居缓存欺骗攻击161
6.6.2  邻居不可达检测攻击162
6.6.3  重复地址检测攻击

【前言】 
前    言
IPv6网络是下一代Internet(NGI)和下一代网络(NGN)的基础核心网络,是未来信息社会的基础设施。IPv6技术的提出是为了解决IPv4网络面临的诸多问题,用IPv6网络取代IPv4网络已经成为业界的共识。随着网络应用范围的不断扩大,IPv6网络安全问题日益凸显,IPv6网络过渡对IPv6网络建设的推进至关重要,IPv6网络部署应用的步伐正在加快。
在IPv6网络迅速推广、日益引起人们重视的今天,人们要问的是,IPv6网络离人们还有多远,人们身边的IPv6技术在哪里,人们什么时候才能使用IPv6网络。其实IPv6技术正在或已经融入了人们的生活,国内外IPv6的推广和部署一直在紧锣密鼓地进行着,IPv6网络就在人们的身边,人们在计算机网络上发送和接收的信息,此刻就在作为因特网主干网的IPv6网络上传输,人们正在使用着IPv6技术。
从现有IPv4网络过渡到IPv6网络会面临一些困难,因为从IPv4升级到IPv6涉及很多技术问题、商业问题,甚至政治问题。中国在IPv6技术方面的研究起步晚于美国、日本和韩国等,但是中国Internet和通信市场的巨大空间及前景,都使中国的IPv6技术研究和应用,有机会、有潜力成为未来IPv6产业化进程中举足轻重的一部分。
2010年3月11日,由清华大学与中国电信联合建立的“下一代互联网技术与应用联合实验室”正式揭牌,中国电信计划于2010年开始在湖南、广东、江苏、浙江、四川和山东等省部署20余万IPv6宽带用户,包括小区宽带、ADSL及Wi-Fi接入。此外,中国以教育科研领域为先峰,拉开了IPv6试商用的序幕,并明确要求国内100所知名高校的校园网在2010年底实现向IPv6网络的升级改造。
CERNET和CERNET2是教育信息化的重要信息基础设施,于2013年开始实施“三通两平台”网络保障工程。在CERNET 2建设推动下,几十个教育科研重大应用实现了IPv6升级,带动了上千个校园信息资源和应用系统IPv6升级,在100多个IPv6校园网上提供了上千个IPv6信息资源与应用服务。可以看出,人们迫切需要学习IPv6技术,掌握IPv6网络的知识。
让读者对学习到的IPv6网络知识,能够知其然,更知其所以然,明白所学、知道所用,是编者编写本书的初衷。
本书在介绍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。其主要内容涵盖: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;突出分析和讨论了IPv6网络安全、过渡与部署知识。
本书注重IPv6网络基础知识内容的介绍,前8章内容为学习IPv6网络基本理论、技术提供了支持。第9章为IPv6网络协议栈应用,涉及Windows、Linux应用环境中IPv6网络协议栈的配置方法,以及IPv6网络命令的使用方法。第10章为IPv6技术配置实验,涉及到IPv6网络基本实验、IPv6网络路由器配置、IPv6隧道基本配置、ISATAP隧道配置、6to4隧道配置、内网结点与外部IPv6网络结点的连接等,实验内容与IPv6应用密切相关,对读者学习IPv6网络基本配置方法、熟悉网络设备的IPv6配置要求,掌握在自己的网络结点访问外部IPv6网络的结点的设置过程提供了帮助。第11章为IPv6部署,涉及IPv6部署的推进过程,以及升级现有IPv4网络支持IPv6应用的途径,讲述在不同应用环境中部署IPv6网络的多种方案,供读者在建设和部署IPv6网络时参考。
全书内容层次分明,考虑到作为教材使用,IPv6基础知识涵盖前8章内容,书中又突出了IPv6推广过程中面临的安全、过渡与部署的主要问题,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,涵盖第9章和第10章。
许多计算机网络知识的学习是触类旁通的,这些章节内容的安排,目的是让读者通过阅读,知道IPv6技术的由来、IPv6网络在哪里、IPv6网络怎样配置、怎样使用IPv6网络,进一步加深对IPv6网络安全、过渡和部署方面的理论、技术和实现方法的理解,为今后进行IPv6网络学习、推进IPv6网络部署、建设IPv6网络和应用IPv6网络打下基础。
写作内容结合教学和科研实践,突出IPv6安全技术、过渡技术与IPv6网络部署的主要内容,注重IPv6网络理论、技术与应用的融合,使读者容易理解IPv6网络安全、过渡与部署中面临的主要问题。
引导读者从动手实践层面理解IPv6网络协议栈和网络设备配置方法,学习实现IPv6网络安全面临的问题和采用的主要防御技术,掌握从IPv4网络向IPv6网络过渡阶段中采用的主要方法,学习怎样针对不同网络应用采用相应的IPv6网络部署方案。
本书在编写内容、编写形式方面做了以下尝试。
1)IPv6网络知识讲述循序渐进、层次清晰,力求讲清楚IPv6网络基本理论知识的来龙去脉。内容涵盖IPv6网络基础知识、理论、安全、过渡和部署主要内容,注重对IPv6网络深层次内容的介绍。
2)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,可以使对IPv4网络比较熟悉,又对IPv6网络有一定了解的读者看到IPv6网络的广阔xing和多样xing。
3)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。
4)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,使读者较快熟悉和掌握IPv6网络配置、连接和使用方法,尽快体验到IPv6网络带来的便捷和高效。
本书由王相林编著。王景丽、朱晨、沈清姿、刘立朋、陈国峰、江宜为、王慧娟、卢庆菲、李蓓蕾、何晓龙、李明月、孙冬梅、王志华参与了书稿编写工作,这里一并向他们表示感谢。
本书得到了国家自然科学基金(No.61172133,No.61273075,No.61333011)的资助。
本书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。
由于IPv6网络在安全、过渡与部署诸多方面面临许多问题,IPv6技术正处在发展过程中,书中难免存在疏漏,不妥之处请读者批评指正,在此向阅读和使用本书的读者表示感谢。作者的电子邮件地址为wangedu@163.com。

作  者
于杭州

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