IPv6核心技术 王相林 9787030231925 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王相林 著

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• 王相林

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030231925

商品编码：29372842361

包装：平装

出版时间：2009-01-01

基本信息

书名：IPv6核心技术

定价：50.00元

作者：王相林

出版社：科学出版社

出版日期：2009-01-01

ISBN：9787030231925

字数：534000

页码：424

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.640kg

编辑推荐

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内容提要

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本书涵盖IPv6核心技术的主要内容，在阐述IPv6技术基础知识的同时，注重对IPv6技术进行深层次的分析和讨论，引导读者循序渐进地了解和掌握IPv6核心技术知识，说明了从IPv4向IPv6过渡中，在理论、技术和应用方面需要注意的问题。
全书共十一章。主要内容如下：IPv6技术出现的原因、发展历程，IPv6技术标准；IPv6协议结构、IPv6协议与IPv4协议的比较、IPv6技术新的特性；IPv6层次化的地址结构、IPv6地址配置技术；ICMPv6、IPv6重定向技术、多播侦听协议；IPv6邻居发现协议；IPv6与高层和底层网络协议的联系；IPv6内部路由协议RIPng、OSPFv3；IPv6外部路由协议BGP4 ；IPv6安全协议IPSec机制，IPv6认证、IPv6加密，密钥交换协议IKE；IPv6对移动性的支持，移动IPv6的组成和特征；IPv6过渡阶段采取的主要策略、措施和技术。
本书适合从事计算机网络、IPv6网络技术研究和开发的科研人员，以及从事NGI、NGN设计和应用的IT专业人员阅读。也可为需要了解IPv6核心技术知识的读者提供帮助。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《下一代互联网协议：IPv6深度解析》 内容简介 本书是一部深入探讨互联网下一代协议——IPv6核心技术及其演进应用的权威指南。随着IPv4地址空间的日益枯竭，IPv6的部署已成为全球互联网发展不可逆转的趋势。本书旨在为网络工程师、系统管理员、开发者以及对下一代互联网技术感兴趣的研究人员，提供一个全面、系统且深入的IPv6技术框架。 第一章：IPv6的诞生背景与技术演进 本章将追溯IPv4面临的严峻挑战，详细阐述IPv6诞生的历史必然性。我们将解析IPv4地址耗尽的根本原因，包括互联网设备的爆炸式增长、网络应用的普及以及NAT（网络地址转换）带来的局限性。随后，我们将勾勒出IPv6从概念提出、标准制定到逐步推广的关键历程，重点介绍与IPv6相关的重要国际标准组织（如IETF）的工作，以及IPv6标准体系的不断完善过程。通过了解IPv6的发展背景，读者将能深刻认识其在解决当前互联网瓶颈问题上的重要作用，以及其作为未来互联网基石的战略意义。 第二章：IPv6协议核心结构与报文格式 本章是理解IPv6技术精髓的关键。我们将对IPv6的基本报文格式进行详尽的剖析，详细解释IPv6报头（Header）的各个字段，包括： 版本（Version）字段：明确标识IPv6协议。 流量类别（Traffic Class）字段：用于区分和优先级排序的网络流量，支持QoS（服务质量）的实现。 流标签（Flow Label）字段：一种全新的机制，允许为一组报文分配一个唯一的标签，从而在路由器上对具有相似特征的报文进行快速处理，提升转发效率。 有效载荷长度（Payload Length）字段：指示IPv6报头后的数据长度。 下一报头（Next Header）字段：取代IPv4的协议字段，用于指示报头后跟着的是一个扩展报头还是传输层协议（如TCP或UDP）。 跳数限制（Hop Limit）字段：类似于IPv4的TTL（生存时间），用于限制报文在网络中可以经过的最大跳数，防止报文无限循环。 源地址（Source Address）字段：发送方的IPv6地址。 目的地址（Destination Address）字段：接收方的IPv6地址。 在此基础上，我们将深入探讨IPv6的扩展报头（Extension Headers）概念。IPv6协议设计上采用了可选的扩展报头机制，将一些非必需或特定功能性的信息移出基本报头，从而精简了核心报头，提高了处理效率。我们将详细介绍主要的扩展报头类型，例如： 逐跳选项报头（Hop-by-Hop Options Header）：在所有节点（包括发送方和接收方）的每一个跳点上都需要处理的选项。 路由报头（Routing Header）：允许报文在发送前指定一个或多个中间节点，用于实现源路由。 分片报头（Fragment Header）：用于处理大于链路最大传输单元（MTU）的IPv6报文，并详细解释IPv6的分片机制与IPv4的区别。 认证报头（Authentication Header, AH）：提供数据完整性和源身份认证。 封装安全载荷报头（Encapsulating Security Payload Header, ESP）：提供数据加密、完整性和源身份认证。 通过对报文格式的细致解读，读者将能够掌握IPv6数据传输的基本原理，理解其设计的灵活性和可扩展性。 第三章：IPv6地址规划与分配机制 地址是网络通信的基础，IPv6提供了极其庞大且灵活的地址空间。本章将全面介绍IPv6的地址结构、表示方法及其分配机制。 IPv6地址的表示法：我们将讲解IPv6地址的128位长度，标准的十六进制表示法，以及其缩写规则，包括省略前导零、连续零的连续替换（::）等，确保读者能够准确读写和理解IPv6地址。 IPv6地址类型：我们将重点区分以下几种关键的IPv6地址类型： 单播地址（Unicast Address）：用于标识单个网络接口。我们将深入介绍单播地址的细分，包括： 全局单播地址（Global Unicast Address）：可路由的公网地址，其结构包含全局路由选择码（Global Routing Prefix）、子网ID（Subnet ID）和接口标识符（Interface ID）。我们将详细解析它们的含义和分配原则，以及如何实现高效的路由。 唯一本地地址（Unique Local Address, ULA）：用于本地通信，不参与全球路由，提供了类似IPv4私有地址的功能，有助于内部网络的独立性和安全性。 链路本地地址（Link-Local Address）：自动配置，仅在本地链路上有效，是IPv6节点进行邻居发现和本地通信的必备地址。 多播地址（Multicast Address）：用于将报文发送给一组节点。我们将介绍多播地址的格式、范围以及常见的多播组。 任播地址（Anycast Address）：分配给一组节点，但报文只发送给该组中距离发送方最近的节点。我们将阐述其应用场景和优势。 IPv6地址的自动配置：本章还将详细阐述IPv6强大的无状态自动配置（SLAAC）和有状态自动配置（DHCPv6）机制。 SLAAC：通过路由器通告（RA）消息，节点可以自动获取前缀信息，并结合自身的MAC地址（通过EUI-64）或随机生成的接口ID来生成IPv6地址，实现无需DHCP服务器的地址分配。 DHCPv6：提供有状态的地址分配和更丰富的网络参数配置，适用于需要集中管理和控制的场景。我们将对比SLAAC和DHCPv6的优缺点及适用范围。 第四章：IPv6的网络层功能 本章将聚焦IPv6在网络层实现的关键功能，重点介绍其与IPv4在功能上的差异和改进。 邻居发现协议（Neighbor Discovery Protocol, NDP）：NDP是IPv6网络层的核心协议，取代了IPv4中的ARP、ICMP路由器发现和ICMP重定向。我们将详细解析NDP的组成部分： 路由器发现（Router Discovery）：节点如何发现路由器并获取网络参数。 邻居广告（Neighbor Advertisement）：用于地址解析和状态探测。 邻居请求（Neighbor Solicitation）：用于地址解析。 重定向（Redirect）：通知主机更优的下一跳。 地址解析（Address Resolution）：如何从IPv6地址解析出链路层地址（如MAC地址）。 重复地址检测（Duplicate Address Detection, DAD）：确保网络中没有重复的IPv6地址。 参数地址配置（Parameter Address Configuration）：节点获取网络配置参数。 NDP的强大功能使得IPv6网络能够实现更高效、更可靠的节点间通信和管理。 IPv6的ICMPv6：ICMPv6在IPv6中扮演着至关重要的角色，它不仅承载了IPv4中ICMP的大部分功能，还集成了NDP的部分功能。我们将详细介绍ICMPv6报文类型，包括错误报告报文（如目标不可达、超时、参数问题）和信息报文（如回声请求/应答），以及它在NDP中的应用。 IPv6的路由：我们将简要介绍IPv6的路由机制，以及当前主流的IPv6路由协议，如RIPng、OSPFv3、IS-IS for IPv6和BGP4+。我们将讨论IPv6路由表的设计和优化，以及如何应对庞大的IPv6地址空间带来的路由挑战。 IPv6的拥塞控制与流量管理：本章将探讨IPv6协议如何在报头和机制上支持更精细的拥塞控制和流量管理，例如流量类别和流标签字段的应用。 第五章：IPv6的过渡与演进策略 IPv6的全面部署是一个长期而复杂的过程，需要与现有的IPv4网络共存和互通。本章将重点介绍IPv6与IPv4的过渡技术和策略。 双栈（Dual Stack）：使设备同时支持IPv4和IPv6协议栈，这是最简单、最常用的过渡方式，允许设备在IPv4和IPv6网络之间无缝切换。 隧道技术（Tunneling Technologies）：当IPv6数据包需要在IPv4网络中传输时，需要使用隧道技术将IPv6报文封装在IPv4报文中。我们将详细介绍主要的隧道技术： 手动隧道（Manual Tunnel）：需要手动配置隧道端点。 自动隧道（Automatic Tunnel）：通过IPv6地址本身携带IPv4地址信息进行自动封装。 6to4隧道：一种基于IPv4地址自动生成IPv6前缀的隧道技术。 Teredo：一种在NAT环境下实现IPv6连接的隧道技术。 ISATAP（Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol）：用于站点内部的IPv6到IPv4隧道。 协议翻译（Protocol Translation）：当IPv6和IPv4节点需要直接通信时，需要协议翻译机制。我们将介绍NAT64/DNS64，它允许IPv6主机访问IPv4资源，是当前IPv6过渡的重要技术。 IPv6的部署挑战与最佳实践：本章还将探讨IPv6部署过程中可能遇到的技术、管理和安全挑战，并提供相应的解决方案和最佳实践建议，帮助企业和组织平稳过渡到IPv6时代。 第六章：IPv6的安全机制与考虑 安全性是任何网络协议成功的关键。本章将深入探讨IPv6的安全特性以及在部署和使用IPv6时需要考虑的安全问题。 IPv6内置的安全特性： IPsec（Internet Protocol Security）：在IPv6协议设计中，IPsec被设计为核心组件，尽管在实际部署中可以可选。我们将详细介绍IPsec的AH和ESP协议，以及它们如何提供数据完整性、认证和加密。 简化的报头：IPv6简化了报头，减少了攻击面，并使得安全报头的处理更加高效。 更强的地址随机性：接口ID的生成可以采用随机化方式，增加地址扫描的难度。 IPv6部署中的安全隐患与应对： NDP的安全问题：邻居发现协议可能面临欺骗攻击（如ARP欺骗的IPv6版本），我们需要了解如何防范。 多播的滥用：多播地址的正确使用和管理，防止其被用于恶意目的。 防火墙配置：IPv6防火墙的配置规则和策略，以及如何有效过滤IPv6流量。 安全审计与监控：对IPv6网络的流量进行监控和审计，及时发现安全事件。 IPv6安全策略的制定：根据组织实际情况，制定全面的IPv6安全策略。 第七章：IPv6在关键应用领域的实践 本章将展示IPv6在不同应用领域中的实际应用案例和发展前景。 物联网（IoT）：IPv6海量地址空间为海量物联网设备的接入提供了根本保障，我们将讨论IPv6在智能家居、工业自动化、智慧城市等场景下的应用。 移动通信（5G/6G）：IPv6是新一代移动通信网络的核心协议，为移动设备的连接和数据传输提供了基础。 云计算与大数据：IPv6为云计算平台提供了更灵活的网络架构和更高的可扩展性，支持海量数据的传输和处理。 工业互联网：IPv6为工业设备的互联互通和智能化提供了强大的支持。 未来互联网的发展：展望IPv6为未来互联网创新应用（如区块链、边缘计算、虚拟现实/增强现实）奠定的基础。 总结 本书通过系统性的阐述，从基础概念到核心技术，再到过渡策略和安全应用，全面地展现了IPv6协议的方方面面。我们希望本书能够帮助读者构建起对IPv6的完整认知，掌握其关键技术，并为迎接和拥抱IPv6时代的到来做好准备，共同推动下一代互联网的健康发展。 ---

评分☆☆☆☆☆

这是一部需要反复研读的著作，因为它所蕴含的知识密度极高，且逻辑层次异常分明。如果说市面上很多技术书籍是把知识点像珍珠一样串起来，那么王相林的这部作品，更像是构建了一个精密的知识“骨架”。我注意到，作者在讲解数据包格式和扩展头部（Extension Headers）时，采用了非常清晰的对比手法，将IPv4头部和IPv6头部进行了逐项的对照分析，这使得理解IPv6为何能提供更灵活处理能力的原因一目了然。尤其值得称赞的是，书中对ICMPv6协议的重视程度，很多初学者往往会忽略ICMPv6，但作者却强调了它在邻居发现协议（NDP）中的核心地位，并详尽解释了NDP如何替代了IPv4中的ARP、RARP等多个功能，这体现了作者力求构建一个完整、自洽的技术体系的良苦用心。阅读过程需要一定的专注力，因为作者不会为了照顾基础薄弱的读者而牺牲深度的探讨，但只要你跟上了他的思路，你收获的将是远超预期的技术洞察力，它为你打下的基础将是坚实而稳固的，足以支撑后续更复杂的网络架构学习。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚入行的网络工程师助理，手头上的任务常常是处理一些老旧的IPv4配置，对于IPv6的实践经验可以说是一片空白。很多网络论坛上的碎片化信息，让我对双栈部署、隧道技术等概念感到晕头转向。然而，当我开始阅读《IPv6核心技术》后，那种混沌感逐渐消散了。这本书最让我感到惊喜的地方，在于它对过渡机制的细致梳理。它没有回避IPv4和IPv6长期共存的现实，而是系统性地介绍了6to4、ISATAP以及NAT64/DNS64等多种隧道和转换技术。作者对这些技术的优缺点、适用场景以及潜在的性能影响分析得入木三分，这对于我们日常进行网络规划和故障排查时，提供了极其宝贵的决策依据。我甚至能想象出，拿着这本书，对照我们的实际网络拓扑图，一步步去规划我们公司未来的IPv6升级路径。它不是空泛的理论说教，而是像一本高级技工手册，告诉你工具箱里每种工具的最佳用途。书中的案例虽然没有直接给出命令级的截图，但那种对协议流程的清晰描述，足以让我们在动手实践时，避免走很多弯路，大大提升了上手的效率和信心。

评分☆☆☆☆☆

从整体编排来看，《IPv6核心技术》无疑是一部具有里程碑意义的专业参考书。它避开了过多追逐热点的浮躁，专注于对协议本身最核心、最本质的理解。我个人认为，这本书的价值不仅在于传授知识，更在于塑造一种严谨、系统的技术思维方式。作者在内容组织上体现出极强的章法性，从基础的寻址、分段，到进阶的组播、任播，再到最后的应用层对接，每一步都像是精心雕琢的齿轮，啮合得天衣无缝。我特别关注了书中关于网络地址转换（NAT）在IPv6时代影响的讨论，作者清晰地指出了IPv6设计目标之一就是终结大规模网络地址转换的必要性，并阐述了这如何从根本上改变了网络边界的概念，对于理解云计算和物联网对未来网络架构的重塑，提供了深刻的理论支撑。这本书读完后，我不再是那个只懂得配置几个静态路由的“操作员”，而是一个能从协议设计层面理解网络世界运行规则的“架构师”视角，它为我未来深入研究SDN、NFV等前沿技术打下了不可动摇的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字叫《IPv6核心技术》，作者是王相林，ISBN是9787030231925。 --- 拿到这本厚厚的《IPv6核心技术》时，我内心是既期待又有些忐忑的。毕竟，IPv6这个话题听起来就自带一种高深莫测的光环，对于我们这些在网络边缘摸爬滚打多年的工程师来说，总觉得要啃下一块硬骨头。然而，王相林教授的这部著作，却以一种近乎于“庖丁解牛”的精妙手法，将复杂的概念层层剥开，展现在我们面前。书中对于地址结构和寻址机制的阐述，绝非简单的文字堆砌，而是通过大量的图示和深入浅出的比喻，让那些抽象的十六进制数和冒号分界符变得鲜活起来。我尤其欣赏它在路由协议部分的处理方式，它没有急于展示最新的路由算法，而是扎实地回顾了IPv4到IPv6过渡中遇到的历史遗留问题和协议演进的必然性，这使得即便是对网络协议有一定了解的读者，也能迅速抓住IPv6的核心设计哲学——即面向未来的可扩展性和安全性。阅读过程中，我能清晰地感觉到作者对知识体系的宏大把握，每一个章节的逻辑衔接都像是精心编排的乐章，抑扬顿挫，张弛有度，让人在不知不觉中，就完成了对整个IPv6技术栈的初步认知构建。这绝不是一本可以泛泛而读的速查手册，而是一部需要沉下心来，细细品味的经典教材。

评分☆☆☆☆☆

说实话，在接触这本书之前，我对IPv6的理解一直停留在“地址空间不够用了，所以换了新的”这种非常表层的认知上。这本书彻底颠覆了我的固有印象，它更像是一次深刻的“技术考古与未来展望之旅”。王相林先生似乎并不满足于仅仅介绍“是什么”，他花了大量的篇幅去解释“为什么会这样设计”。比如，在谈到移动性支持（MIPv6）时，作者不仅仅罗列了绑定更新（Binding Update）等操作，而是深入剖析了移动IP的设计初衷，以及它如何解决移动性与网络拓扑变化之间的矛盾，这对于理解移动互联网底层支撑技术至关重要。我特别欣赏他对安全性的强调，书中对IPsec在IPv6中的集成和必要性进行了详细的论证，这让读者明白，IPv6的设计从一开始就将端到端的安全考虑融入了协议的DNA，而不是像IPv4那样事后补救。整本书的叙述风格非常严谨，用词精准，充满了学术的厚重感，但同时又注重实践指导意义，很多理论推导后紧接着就是对实际部署场景的探讨，这种理论与实践的完美结合，让这本书的价值倍增，也让我在合上书本时，感觉不仅仅是学到了知识，更像是完成了一次系统性的思维重塑。