理解IPv6 (2008 年度畅销榜NO.4322 )

Internet协议版本6（IPv6）是IP协议的最新版本，可以改善和弥补IPv4的固有缺陷。 \r\n 本书讨论了IPv6的概念、原理和作用过程，以及Windows .NET Server 2003系列的操作系统如何支持IPv6。主要内容按逻辑排列，包括IPv6的特性和优势、网际控制报文协议版本6（ICMPv6）、邻节点发现和多播侦听发现、地址自动配置、IPv6域名解析和路由、共存和移植以及移动IPv6等。本书还以附录的形式提供了一些帮助读者更好地理解IPv6的内容。 \r\n 本书适合对IPv6的重要性及其工作原理感兴趣，并准备使用IPv6联网技术的网络管理员、工程师、技术人员和学生阅读。 \r\n 率先理解IPv6协议和过程，先人一步进入Internet新纪元！ \r\n \r\n \r\n

第1章 IPv6概述\r\n 1.1 IPv4的局限\r\n 1.1 有限的IPv4地址空间所造成的后果\r\n 1.2 IPv6的特性\r\n 1.3 IPv4与IPv6的比较\r\n 1.4 IPv6术语\r\n 1.5 IPv6的使用情况\r\n 1.6 本章测试\r\n第2章 Windows.NET Server 2003系列中的IPv6协议\r\n 2.1 Windows.NET Server 2003系列的IPv6协议的结构\r\n 2.2 Windows.NET Server 2003系列的IPv6协议的特性\r\n 2.3 应用程序的支持\r\n 2.4 应用程序编程接口\r\n 2.5 安装和配置IPv6协议\r\n 2.6 支持IPv6的工具\r\n 2.7 IPv6命令行工具\r\n 2.8 本章测试\r\n第3章 IPv6寻址\r\n 3.1 IPv6的地址空间\r\n 3.2 IPv6的地址语法\r\n 3.3 IPv6的地址类型\r\n 3.4 单播IPv6地址\r\n 3.5 多播IPv6地址\r\n 3.6 泛播IPv6地址\r\n 3.7 主机的IPv6地址\r\n 3.8 路由器的IPv6地址\r\n 3.9 子网化IPv6地址空间\r\n 3.10 IPv6接口标识符\r\n 3.11 将IPv6多播地址映射为以太网地址\r\n 3.12 IPv4地址和IPv6地址的对应\r\n 3.13 参考资料\r\n 3.14 本章测试\r\n第4章 IPv6报头\r\n 4.1 IPv6数据包的结构\r\n 4.2 IPv4报头\r\n 4.3 IPv6报头\r\n 4.4 IPv6扩展报头\r\n 4.5 IPv6 MTU\r\n 4.6 上层校验和\r\n 4.7 参考资料\r\n 4.8 本章测试\r\n第5章 ICMPv6\r\n 5.1 ICMPv6概述\r\n 5.2 ICMPv6差错报文\r\n 5.3 ICMPv6信息报文\r\n 5.4 ICMPv4和ICMPv6报文的比较\r\n 5.5 路径MTU发现\r\n 5.6 参考资料\r\n 5.7 本章测试\r\n第6章 邻节点发现\r\n 6.1 邻节点发现概述\r\n 6.2 邻节点发现选项\r\n 6.3 邻节点发现报文\r\n 6.4 邻节点发现过程\r\n 6.5 主机发送算法\r\n 6.6 IPv4邻节点报文和功能以及相应的IPv6邻节点报文和功能\r\n 6.7 参考资料\r\n 6.8 本章测试\r\n第7章 多播侦所发现\r\n 7.1 多播侦听发现概述\r\n 7.2 IPv6多播概述\r\n 7.3 MLD数据包的结构\r\n 7.4 MLD协议的报文\r\n 7.5 MLD协议小结\r\n 7.6 参考资料\r\n 7.7 本章测试\r\n第8章 地址的自动配置\r\n 8.1 地址自动配置概述\r\n 8.2 自动配置的过程\r\n 8.3 参考资料\r\n 8.4 本章测试\r\n第9章 IPv6和名称解析\r\n 9.1 IPv6的名称解析\r\n 9.2 IPv6 DNS功能的增强\r\n 9.3 Windows.NET Server 2003系列中对名称解析的支持\r\n 9.4 参考资料\r\n 9.5 本章测试\r\n第10章 IPv6路由\r\n 10.1 IPv6中的路由\r\n 10.2 IPv6的端到端传送过程\r\n 10.3 IPv6的路由协议\r\n 10.4 Windows.NET Server 2003系列和Windows XP中的IPv6协议的静态路由\r\n 10.5 参考资料\r\n 10.6 本章测试\r\n第11章 共存和移植\r\n 11.1 共存和移植概述\r\n 11.2 共存的机制\r\n 11.3 6over4\r\n 11.4 6to4\r\n 11.5 ISATAP\r\n 11.6 端口代理\r\n 11.7 移植到IPv6\r\n 11.8 参考资料\r\n 11.9 本章测试\r\n第12章 移动IPv6\r\n 12.1 移动IPv6概述\r\n 12.2 移动IPv6的报文和选项\r\n 12.3 移动IPv6的数据结构\r\n 12.4 移动IPv6的通信\r\n 12.5 移动IPv6的处理过程\r\n 12.6 参考资料\r\n 12.7 本章测试\r\n附录A 链路层对IPv6的支持\r\n附录B 支持IPv6的Windows套接字的变化\r\n附录C IPv6 RFC索引\r\n附录D 测试的答案\r\n附录E 建立一个IPv6测试实验室\r\n附录F IPv6参照表\r\n词汇表\r\n

Joseph Davies：微软公司Windows产品组的网络和通信小组程序经理，负责内容开发。他编写了Windows 2000、Windows XP和Windows Server 2003的产品文档及SDK中有关TCP/IP、路由、远程访问、VPN、IAS、IPSec和IPv6的章节。最近，他正在编写大量关于IEEE 802.11无线部署技术、IPv6和Windows家庭联网方面的白皮书。Joseph也是微软TechNet的“Cable Guy”专栏作家，并且是《Microsoft Windows Server 2003 TCP/IP协议和服务技术参考》一书的合著者之一。

本书讨论了IPv6的概念、原理和过程，以及Windows.NET Server 2003系列的操作系统如何支持IPv6。这些讨论的主要对象是协议和过程，而不是规划、配置、部署和管理。同样，这些讨论大部分是针对IPv6，而不是Windows.NET Server 2003的特定实现。因此，本书没有包含Windows.NET Server2003系列中的IPv6协议的详细实现细节，如结构、表、缓冲区或编码逻辑。这些细节都是微软公司严加防守的知识产权，只有为数不多的软件开发者才会对此感兴趣。 本书的主旨在于提供一种教学手段，使读者对IPv6的技术方面有较多的了解--包括术语、地址、协议和过程。因此，本书并不打算谈论IPv6的市场前景及其如何"通过集成的。可交互的技术来引领个人和企业计算进入新纪元"。我会将这种类型的工作留给比我更精于此道的人--毕竟，我只是一个比较了解协议和过程的人。我的主要兴趣在于协议的工作方式，以及传输中的数据包是什么样子的--这些主题将构成本书的主要部分。 本书读者对象 本书读者对象包括： Microsoft Windows XP和Windows.NET Server 2003的联网咨询师和规划师：包括那些将要用Windows XP和Windows.NET Server 2003系列操作系统最终实现IPv6迁移的人。Microsoft Windows网络管理员：包括那些管理IPv4网络，并希望了解IPv6及其在Windows.NET Server 2003中的实现的技术知识的人。 微软认证系统工程师(MCSE)和微软认证培训师(MCT)：无论微软官方课程(MOC)课件中关于Windows.NET Server 2003系列IPv6的最终内容是什么，本书都可以作为MCSE和MCT用以学习IPv6技术的标准参考。 普通技术人员：因为本书主要介绍IPv6协议和过程，而与其在Windows.NET Server 2003系列中的实现无关，因此，普通技术人员可以把此书作为了解IPv6技术的较为深入的启蒙读物。 IT学员：本书最初是微软内部软件开发人员、测试人员和程序经理的课件，因此仍然可以作为公司或教育机构用以教授IPv6课程的课本。 阅读本书的先决条件 本书假设读者具有基本的联网知识，包括基本的联网概念。常用的联网技术，并且十分了解TCP/IP协议族。在介绍IPv6时，本书将尽可能将其与IPv4中的相应特性。行为或组件进行比较，以帮助读者理解。要了解基本的联网概念和技术，可学习其他相关书籍，如MCSE Training Kit：Networking　Essentials Plus，Third Edition(Microsoft Press，ISBN 1-57231-902-X)。要了解TCP/IP协议族，最好学习Microsoft Windows 2000 TCP/IP Protocols and Services Technical Reference(Microsoft Press，ISBN0-7356-0556-4)或Microsoft Windows.NET Server 2003 TCP/IP Protocols and Services Technical　Reference(Microsoft Press，ISBN0-7356-1291-9)。与本书一样，这两本书主要也是探讨与具体实现无关的协议和过程。 作为这两本书的合著者，或许我的看法是带有偏见的。但在写作《理解IPv6》这本书时，它们的确一直萦绕于脑际。事实上，我把此书视为Microsoft Windows.NET Server 2003 TCP/IP Protocols and　Services Technical Reference一书的"姐妹书"。无论您是否使用微软公司的软件，我都建议您拥有一本《理解IPv6》。 本书组织结构 本书章节按逻辑顺序排列。例如，如果不了解IPv6寻址。IPv6报头和ICMPv6，就很难理解邻节点发现过程，如果不了解IPv6寻址、邻节点发现过程和路由，就几乎无法理解IPv6/IPv4共存技术。 本书附录 本书包括如下附录： 附录A：链路层对IPv6的支持讨论了常用的局域网(LAN)和广域网(WAN)技术的链路层对IPv6数据包的封装。这个主题对于我来说很有趣，但是对于大多数人来说可能过于枯燥。因此，这些内容只是作为一个附录出现，而不是作为一章出现。 附录B：支持IPv6的Windows套接字的变化讲述Windows套接字为同时支持IPv6和IPv4而进行的增强。 附录C：IPv6 RFC索引 本附录列出了直到本书出版时，与Windows.NET Server 2003系列的IPv6实现最为相关的IPv6 RFC和Internet草案。这些列表不可能毫无遗漏，并且，在本书出版时，有些内容当然会有些过时。 附录D：测试的答案 每一章最后都有一个"本章测试"小节，其中的问题用来复习该章的知识。本附录提供这些复习问题的答案。 附录E：建立一个IPv6测试实验室 本附录提供了如何使用5台计算机来建立一个IPv6测试实验室的方案，可以利用这一测试实验室来测试自动配置、路由和名称解析。最后，将会得到一个可正常工作的IPv4/IPv6网络，可利用此网络进行实验。 附录F：IPv6参照表 列出了大多数与IPv6相关的表，包括IPv6协议字段值和其他参数。 本书配书文件 本书配书文件中包含如下内容： 网络监视器捕获文件：在本书中，数据包结构和协议过程都是用Microsoft网络监视器(Network Monitor--在Microsoft Systems Management Server 2.0和Windows.NET Server2003系列中提供的帧捕获和查看程序，也称为网络嗅探器)所显示的实际IPv6数据包来演示。练习文件中提供了本书中提到的每次捕获的捕获文件，同时，为了在不能使用网络监视器的情况下也可以查看捕获结果，还提供相应的文本文件(*.txt)。只有Microsoft Systems Management Server 2.0和Windows.NET Server 2003系列中提供的网络监视器版本才可以解析IPv6通讯。本书中显示的网络监视器捕获结果是通过不同版本的网络监视器获得的，在写作本书时，这些版本在微软公司内都可获得。练习文件中的捕获文件的。txt版本是通过Windows.NET Server 2003系列Release Candidate l版本中的网络监视器获得的。练习文件中的捕获文件内的帧的显示情况取决于您所使用的网络监视器版本。因此，在使用网络监视器来显示捕获文件以及捕获文件的。txt版本时，与书中所引述的帧结构显示可能会有一些差异。IPv6 RFC和Internet草案：＼RFCs and drafts文件夹中提供了与本书内容以及在本书出版时的Windows.NET Server 2003系列中的IPv6实现最相关的IETF RFC和Internet草案。由于本书出版需要一定的时间，所以该文件夹中也包含了其他一些在本书中未出现的RFC和Internet草案。 Microsoft IPv6白皮书：当本书出版时，这套白皮书已经发布在微软的Windows IPv6站点上(http：//www.microsoft.com/ipv6)，并同时以Microsoft Word格式和Adobe Acrobat格式提供。 在读完本书后，您会发现书中的一些内容与某些白皮书的内容十分相似。这是因为这些白皮书是我写的，它们成为本书各章的基础。但这并不意味本书的内容只局限于这些可通过公开途径获得的白皮书，而是这些白皮书中信息的一个"超集"，并且，我个人认为其内容要比白皮书更好。 Checkv4.exe实用工具：Checkv4.exe工具在软件代码中查找IPv4特有的Windows套接字函数调用，标识出潜在问题或突出显示那些可以从支持IPv6的函数或结构中获益的代码，并提供建议。通过使用Checkv4.exe实用工具，就可以很容易地将IPv4应用程序进行移植，以使其可以同时支持IPv4和IPv6。要了解如何修改应用程序以使其同时支持IPv4和IPv6的更多信息，请参考"IPv6 Guide for Windows Sockets Applications"(http://msdn.microsoft.com/library/default/asp?url=/library/en-us/winsock/winsock/ipv6_guide_for_windows_sockets_applications_2.asp)。要了解Checkv4。exe的更多信息，请参考"Using the Checkv4.exe Utility"(http：//msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/winsock/winsock/using_the_che ckv4_exe_utility_2.asp)。 教学幻灯片：一组Microsoft PowerPoint文件，利用本书来讲授IPv6。更多信息，请参考"指导教师特别提示"小节。 系统要求 要查看本书中的捕获文件(*.cap)，必须安装Microsoft Systems Management Server 2.0或Windows.NET Server 2003系列所提供的网络监视器。 IPv6协议和Windows产品的版本 用于Windows的IPv6协议有不同的版本。本书所讨论的IPv6指的是作为产品版本使用的IPv6--在Windows.NET Server 2003系列和Windows XP Service Packl(及以后版本)中提供的IPv6。这两个版本中的IPv6协议不是完全相同的。 下面几个特性在Windows.NET Server 2003系列的IPv6协议中包括，但在Windows XP Service　Pack 1的IPv6协议中不包括： 对通过IPv6发送DNS通讯的支持 对通过IPv6进行文件和打印共享的支持 对Web服务器的支持 对Windows媒体服务的支持 在Windows XP Service Pack 1的IPv6协议中包含Ipv6。exe配置工具，以及Ping6.exe和Tracert6.exe诊断工具。这些工具在Windows.NET Server 2003系列的IPv6协议中不包含，并且在Windows XP未来的版本中也将不再提供。netsh interface ipv6上下文中的命令代替了Ipv6.exe，支持IPv6的Ping.exe代替了Ping6.exe，而支持IPv6的Tracert.exe代替了Tracert6.exe。 指导教师特别提示 本书最初是一本教材，现在仍保留一些这样的属性，如： 每章开始有内容简介 每章最后有复习题 练习文件中为每章提供了教学幻灯片 如果您是一位教师，要向其他人讲解IPv6协议和过程，强烈建议您使用本书及本书中的幻灯片作为教学的基础。 这些幻灯片是您进行自己的幻灯片演示的基础，其中的内容包括与所属章节内容一致的提要文本或者图形。因为幻灯片是在全书已经完成之后才制作的，因此与每章内容会略有不同。这些更改是为了使您能够更好地利用本书讲解IPv6。 我尽可能地选择比较简单的幻灯片模板，这样，在您切换到其他模板时，就只需要最少限度的文本和绘图颜色的转换。您可以根据自己的需要，对这些幻灯片进行修改。 如果您要讲授与具体实现无关的IPv6技术，建议您跳过第2章，并且在讲解了第4章后，讲解附录A。 作为您的同行，我希望您可以成功地讲解这一有趣而重要的新技术。 不承诺声明和支持信息 在Internet的技术开发过程中，惟一不变的就是变化。本书只提供了在Windows.NET Server 2003系列的Release Candidate 1刚刚发布时，关于IPv6的Internet标准的最准确的信息。有许多计算机技术专业人士正在努力工作，可能使本书的内容被新的技术取代(也许并不是有意的)。Internet草案的编写者正在努力编写新的Internet草案宋更新或增强现有的IPv6概念和功能。微软公司的软件开发者们正在更新软件代码，以修订IPv6协议的功能或使他们的应用程序既支持IPv4，又支持IPv6。 要获得关于IPv6 IETF标准的最新信息，请参见IP Version 6 Working Group的Web站点：http：//www.ietf.org/html.charters/ipv6-charter.html 要获得IPv6过渡技术的最新信息，请参见Next Generation Transition Working Group的Web站点：http：//www.ietf.org/html.charters/ngtrans-charter.html 要获得Windows操作系统的IPv6的最新信息以及对本书中的内容的更新，请参见微软公司的Windows IPv6 Web站点：http：//www.Microsoft.com/ipv6 出版社支持信息 为了降低书的成本，减轻读者负担，对于因内容很少而不值得单独配盘的图书，我们将其范例代码或练习文件放在我们的网站上，供读者下载。请访问以下网址：http：//www.wenyuan.com.cn，查找 本书的有关链接 如果您对本书或配书文件有任何建议、意见或想法，请通过以下电子邮件与清华大学出版社计算机应用编辑二室客户服务部取得联系： service@wenyuan.com.cn 或致函： 北京100084-157信箱 读者服务部 邮编：100084 亦可致电：010-62792098-220. 请注意，上述地址并不提供软件产品的支持。 致谢 历经紧张的翻译和编辑工作，本书终于得以与广大读者见面。本书在出版过程中，得到了北京科技大学计算机系王沁和李占才教授的大力支持。此外，参与本书翻译工作的还有黄世荣和李红等。在此，对他们的辛勤工作一并表示衷心的感谢!