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第1章 IPv6概述 1

1.1互联网发展概述 2

1.1.1互联网起源 2

1.1.2中国互联网发展状况 4

1.2 IPv4地址分配现状 8

1.2.1全球IPv4地址枯竭问题日益紧迫 8

1.2.2我国的IPv4使用形势更加严峻 10

1.3发展下一代互联网的动力 12

1.3.1地址资源不足 12

1.3.2技术的发展和创新 13

1.3.3拉动国民经济发展 13

1.3.4军事需求 14

1.4 IPv6的发展现状 14

1.4.1全球IPv6地址分配加速 14

1.4.2域名系统对IPv6的支持进展顺利 16

1.4.3全球IPv6网络建设加速，但数量依然很低 16

1.4.4全球IPv6地址和网络利用率偏低 18

1.4.5网站的IPv6部署进展缓慢，各国进度不一 18

1.4.6结论 21

1.5 IPv6标准化进展 21

1.5.1 IPv6标准概述 21

1.5.2 IPv6标准进展 23

1.5.3 IPv6标准发展趋势 24

1.6 IPv6带给互联网的新契机 25

1.6.1下一代互联网产业链日趋成熟 26

1.6.2可商用过渡技术有望出现突破 26

1.6.3下一代互联网商用部署基于网络和应用同步演进 27

1.6.4与新型应用结合将成为下一代互联网发展契机 28

1.6.5下一代互联网将发展为节能减排、低碳环保的绿色网络 28

1.7本章小结 29

参考文献 29

第2章 IPv6基础协议 31

2.1 IPv6寻址 32

2.1.1 IPv6地址表示 32

2.1.2 IPv6地址分类 33

2.2 IPv6报文 37

2.2.1 IPv6和IPv4基本头部格式 37

2.2.2 IPv6扩展头部 38

2.3 ICMPv6 40

2.3.1 ICMPv6差错消息 40

2.3.2 ICMPv6信息消息 41

2.3.3 PMTU发现 42

2.4 IPv6邻居发现协议 43

2.4.1 IPv6地址解析 45

2.4.2无状态地址自动配置 49

2.4.3路由器重定向 51

2.5 DHCPv6和DNS 52

2.5.1 DHCPv6协议 52

2.5.2 IPv6中DNS功能的扩展 55

2.6本章小结 57

参考文献 57

第3章 IPv6路由协议 59

3.1 IPv6路由协议概述 60

3.2 RIPng 61

3.2.1 RIPng的工作机制 61

3.2.2 RIPng的报文格式 63

3.2.3 RIPng报文处理过程 64

3.3 OSPFv3 65

3.3.1 OSPFv3概述 65

3.3.2 OSPFv3的协议报文 66

3.3.3 OSPFv3的LSA类型 68

3.4 BGP4+ 74

3.4.1 MP_REACH_NLRI 75

3.4.2 MP_UNREACH_NLRI 76

3.5 IPv6 IS-IS 76

3.5.1单拓扑IS-ISv6技术实现 77

3.5.2多拓扑IS-ISv6技术实现 79

3.6本章小结 79

参考文献 80

第4章 IPv6过渡技术 81

4.1 IPv6过渡概述 82

4.1.1 IPv6过渡总论 82

4.1.2 IPv6过渡场景分析 83

4.1.3 IPv6过渡技术原则 85

4.1.4 IPv6过渡技术分类 85

4.2 IPv6隧道技术 90

4.2.1 DS-Lite隧道技术 90

4.2.2 6rd隧道技术 94

4.3 IPv6协议翻译技术 97

4.3.1协议翻译模型 97

4.3.2有状态NAT64协议翻译 99

4.3.3无状态IVI协议翻译 102

4.4 IPv6轻量级过渡技术LAFT6 106

4.4.1背景 106

4.4.2 LAFT6总体目标 106

4.4.3 LAFT6系统架构 107

4.4.4轻量级过渡技术LAFT6的应用 108

4.5 IPv6过渡其他问题讨论 110

4.5.1 IPv6过渡关键问题 110

4.5.2尚需解决的问题 112

4.6本章小结 113

参考文献 113

第5章 IPv6安全技术 115

5.1 IPv6安全概述 116

5.2 IPv6的ACL 117

5.2.1 IPv6 ACL分类 118

5.2.2 IPv6 ACL匹配顺序 119

5.3 IPSec 120

5.3.1 ESP在IPv6中的封装 121

5.3.2 AH在IPv6中的封装 122

5.4 SAVI与IP地址防欺骗 123

5.5 IPv6地址溯源 125

5.6总结 126

5.7本章小结 127

参考文献 128

第6章 IPv6组播 129

6.1 IPv6组播概述 130

6.2 IPv6组播地址 130

6.3 MLD协议 132

6.3.1 MLD消息 132

6.3.2 MLDv 1实现机制 133

6.3.3 MLDv2实现机制 136

6.4 PIM协议 137

6.5 IPv6组播技术过渡方案 138

6.5.1 IPv6组播双栈过渡技术 138

6.5.2 IPv6组播翻译过渡技术 139

6.5.3 IPv6组播隧道过渡技术 140

6.5.4 IPv6组播部署问题研究重点 141

6.6总结 142

6.7本章小结 142

参考文献 142

第7章 IPv6的移动性 144

7.1网络层移动性概述 145

7.2主机移动性 146

7.2.1 IPv6主机移动性概览 146

7.2.2移动IPv6与移动IPv4的比较 148

7.2.3移动IPv6工作原理和流程 149

7.2.4移动IPv6实现技术和机制 151

7.3子网移动性 159

7.3.1子网移动性概述 159

7.3.2 NEMO的移动性管理概述 160

7.3.3 NEMO协议流程 161

7.3.4嵌套移动网络的形成 163

7.3.5 NEMO协议的优点及存在的问题 164

7.4本章小结 165

参考文献 165

第8章 运营商网络中的IPv6演进 167

8.1下一代互联网演进的场景分析 168

8.1.1下一代互联网演进原则 168

8.1.2下一代互联网演进场景 168

8.2现有网络向IPv6演进的策略 170

8.2.1新建IPv6网络演进模式 170

8.2.2端到端双栈演进模式 170

8.2.3隧道和协议翻译演进模式 172

8.2.4现有网络的演进策略 174

8.3现有网络向IPv6演进需要解决的问题 174

8.3.1网络设备升级双栈 175

8.3.2业务平台升级改造 176

8.3.3 IT支撑系统升级改造 177

8.3.4网关/终端更新 177

8.3.5过渡技术的部署 178

8.4总结与展望 179

8.5本章小结 179

参考文献 180

第9章 骨干网IPv6部署 181

9.1骨干网演进原则 182

9.2骨干网演进方案 183

9.2.1在MPLS网络中部署IPv6 185

9.2.2在Native IP网络中部署IPv6 189

9.3本章小结 192

参考文献 192

第10章 城域网IPv6部署 193

10.1城域网演进原则 194

10.2网络演进方案 194

10.3过渡技术部署 196

10.3.1过渡技术场景分析 196

10.3.2过渡技术部署要点 198

10.4家庭网络 199

10.5总结 200

10.6本章小结 201

参考文献 201

第11章 移动网的IPv6部署 202

11.1 3GPP确定的移动网络中4个IPv6应用场景 203

11.1.1场景1：双栈连接，有限的公网IPv4地址 203

11.1.2场景2：双栈连接，有限的私网IPv4地址 204

11.1.3场景3：仅有IPv6连接的终端访问IPv4/v6业务 206

11.1.4场景4：双栈主机上的IPv4用户访问IPv4业务 206

11.1.5总结 207

11.2移动核心网向IPv6的演进 207

11.2.1移动网向IPv6演进涉及的网元分析 207

11.2.2移动网向IPv6演进的步骤 209

11.3终端向IPv6的演进 211

11.3.1概述 211

11.3.2 PDP/PDN连接激活及IPv6地址获取过程 212

11.3.3终端PDP/PDN连接激活策略 215

11.3.4 DNS解析 219

11.4本章小结 220

参考文献 220

第12章 支撑系统的IPv6改造及部署 221

12.1运营支撑系统接口 222

12.2运营支撑系统的业务流程 223

12.3 CRM系统 224

12.3.1概述 224

12.3.2 CRM改造方案 225

12.4业务运营支撑OSS系统改造方案 226

12.4.1概述 226

12.4.2系统现状分析 227

12.4.3 IPv6需求分析 227

12.4.4 OSS改造工作量分析 229

12.4.5 SPS改造方案 229

12.4.6 TSAP改造方案 230

12.4.7服务保障系统改造方案 231

12.5 AAA系统 232

12.5.1概述 232

12.5.2业务流程 232

12.5.3系统改造业务场景 233

12.5.4系统改造方案 234

12.6 Billing系统建设方案 241

12.6.1流程描述 241

12.6.2功能改造 242

12.7 DNS系统 243

12.7.1通用DNS系统平台方式 243

12.7.2 DNS改造方案 243

12.8 IPv6网络的管理 246

12.8.1概述 246

12.8.2网络管理体系结构 247

12.8.3 IPv6网络管理 248

12.9本章小结 250

参考文献 251

第13章 IPv6部署实施案例 252

13.1政府IPv6部署计划 253

13.1.1美国 253

13.1.2欧洲 254

13.1.3日韩 255

13.2网络的部署案例 256

13.2.1 Comcast IPv6网络部署 256

13.2.2法国电信IPv6网络部署 257

13.2.3 Free IPv6网络部署 259

13.2.4 NTT IPv6网络部署 259

13.2.5 CERNet2网络部署 261

13.3本章小结 263

第14章 IPv6网络设备的实现 264

14.1华为设备IPv6支持情况 265

14.1.1概述 265

14.1.2现有设备IPv6支持情况 266

14.1.3对IPv6新技术的研发计划 267

14.2中兴设备IPv6支持情况 267

14.2.1概述 267

14.2.2现有设备IPv6支持情况 268

14.2.3对IPv6新技术的研发计划 269

14.3思科设备IPv6支持情况 269

14.3.1概述 269

14.3.2思科设备IPv6支持情况 270

14.4 H3C设备IPv6支持情况 272

14.4.1概述 272

14.4.2现有设备IPv6支持情况 272

14.5阿尔卡特-朗讯设备IPv6支持情况 274

14.5.1阿尔卡特-朗讯7750 SR设备IPv6支持情况 274

14.5.2现有设备IPv6支持情况 275

14.5.3对IPv6新技术的研发计划 276

14.6本章小结 276

第15章 现有业务的IPv6部署 277

15.1宽带接入业务 278

15.2 VPN业务 281

15.2.1 MPLS VPN 281

15.2.2 VPDN 283

15.2.3 IPSec VPN 284

15.3 IDC业务 285

15.4 IPTV业务 286

15.5 CP/SP应用的 IPv6迁移 288

15.6本章小结 290

参考文献 291

第16章 下一代互联网的发展趋势 292

16.1基于IPv6的下一代互联网演进趋势 293

16.1.1下一代互联网的体系架构 293

16.1.2下一代互联网演进趋势 294

16.2基于下一代互联网的应用发展趋势 297

16.2.1基于下一代互联网的物联网应用 298

16.2.2基于下一代互联网的移动互联网应用 301

16.2.3下一代互联网未来将关注节能减排技术 306

16.3本章小结 308