IPv6网络:基础、安全、过渡与部署

第1章IPv6基础知识

1.1IPv6协议在网络协议结构中的位置

1.1.1计算机网络的物理结构

计算机网络的物理结构分为资源子网和通信子网两个部分，资源子网也称为网络边缘，通信子网也称为网络核心。

资源子网负责计算机网络中数据的发送和接收，是源端节点和目的端节点，资源子网的设备包括联网的计算机设备，如计算机、网络打印机、手持移动设备等，用作计算机网络的端节点。

通信子网负责数据的传输、交换和连接，以及通信控制，通信子网可以设计成两种信道：点到点信道和广播信道。不同的信道与计算机网络拓扑有关。通信子网的设备主要有路由器、交换机等，用作计算机网络中的交换节点和访问节点。

计算机网络中有3种节点：端节点、访问节点、交换节点。通信子网中有访问节点和交换节点，端节点位于资源子网。

（1）端节点位于资源子网，一般是发送、接收和处理数据的通用计算机，也称为数据终端设备（Data Terminal Equipment,DTE）。用于发送数据的计算机称为源端节点，用于接收数据的计算机称为目的端节点。

（2）访问节点位于通信子网边缘，可以连接处于资源子网的计算机设备。访问节点连接发送端节点，构成发送方。访问节点连接接收端节点，构成接收方。访问节点也称为数据电路终端设备（Data Circuit-terminating Equipment,DCE），如调制解调器等。

（3）交换节点位于通信子网内部，用于转接和交换数据信号，存储转发是交换节点的主要工作。计算机网络采用分组交换方式，分组由交换节点进行存储转发。

计算机网络的两级子网及网络节点如图1-1所示。

1.1.2计算机网络协议体系结构的设计思想1.计算机网络协议体系结构层次的划分

计算机网络按照两级子网的结构，把计算机网络的功能划分为5个层次，自底向上依次划分如下。

（1）计算机设备及端系统和通信子网的连接处，以及网络中节点与节点之间的物理连接处应划分为一个层次，用于实现物理连接，称为物理层，位置在网络中的各个节点上。

（2）网络中相邻节点之间实现可靠传输的功能应出分为一个层次，称为数据链路层，位置在相邻节点上，即在网络中的每个节点上。

（3）源主机节点和目的主机节点之间实现网络传输的功能可划分为一个层次，称为网络层，位置在协议数据单元（Protocol Data Unit,PDu）传始路由经讨的名个甘古上，传输路由从源主机节点、中间经过的节点，到达目的主机节点。

（4）在源端节点到目的端节点，即两个通信的计算机设备之间，为实现应用进程可靠传输所提供的功能应划分为一个层次，称为运输层，位置在端节点上，位于资源子网。

（5）网络应用之间的可靠传输可划分为一个层次，称为应用层，位置在端节点上。

2.协议数据单元

计算机和计算机网络中传输的是二进制位流，计算机网络中计算机设备之间通信采用的是二进制语言，这些二进制位流携带控制信息和数据信息，用计算机网络协议将这些二进制位流构成PDU。PDU有一定的语法格式，由若干字段组成，若干二进制位组成一个字段，字段值有确定的语义，代表通信双方彼此可以理解的含义。同步用来协调哪些PDU先传输，哪些PDU后传输，以及在一些PDU传输后，下面应该传输哪些PDU，即各种PDU出现的顺序是遵循一定规程的，也就是说是可预知的，这就是同步。

PDU由控制部分和数据部分组成，控制部分又可分为协议头（首部）和协议尾，由若干字段组成，表示通信中用到的双方可以理解和遵循的协议；数据部分由数据字段组成，为需要传输的信息内容。PDU的控制部分是该层次的协议，数据部分一般为上一层次的PDU。PDU格式如图1-2所示。

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