IPv6协议产生的背景、过程及现状

2.2 IPng的提案

[1]TUBA：含有更多地址的TCP和UDP（TCP and UDP with Bigger Addresses，TUBA，由RFC1347描述）建议采用ISO/OSI的CLNP协议来代替IPv4，这种解决方案允许用户有20字节的NSAP地址，以及一个可以使用的OSI传输协议的平台。

[2]IPv7，TP/IX，CATNIP：IPv7是1992年由Robert Ullmann提出的。1993年，RFC1475进行了更详细的描述，其标题为"TP/IX：下一代的Internet"，TP/IX有64位地址。TP/IX后来演变成了RFC 1707中定义的另一个协议CATNIP（Common Architecture for the Internet）。该方案包含了诸如快速信息包处理和新的RAP路由协议等观点，试图为IP、CLNP和IPX等信息包定义一个统一的格式，为众多的传输协议如OSI/TP4、TCP、UDP和SPX等提供支持。

[3]IP in IP，IPAE：IP in IP是1992年提出的建议，计划采用两个IPv4层来解决互联网地址的匮乏：一层用于全球骨干网络，另一层用于某些特定的范围。到了1993年，这个建议得到了进一步的发展，名称也改为了IPAE（IP Address Encapsulation），并且被采纳为SIP的过渡方案。

[4]SIP：SIP（Simple IP）是由Steve Deering在1992年11月提出的，他的想法是把IP地址改为64位，并且去除IPv4中一些已经过时的字段。这个建议由于其简单性立刻得到了许多公司的支持

[5]PIP：PIP（Paul’s Internet Protocol）由Paul Francis提出，PIP是一个基于新的结构的IP。PIP支持以16位为单位的变长地址，地址间通过标识符进行区分，它允许高效的策略路由并实现了可移动性。1994年9月，PIP和SIP合并，称为SIPP。

[6]SIPP：SIPP（Simple IP Plus，由RFC1710描述）试图结合SIP的简单性和PIP路由的灵活性。SIPP设计为在高性能的网络上运作，比如ATM，同时也可以在低带宽的网络上运行，如无线网络。SIPP去掉了IPv4包头的一些字段，使得包头很小，并且采用64位地址。与IPv4将选项作为IP头的基本组成部分不同，SIPP中把IP选项与包头进行了隔离。该选项如果有的话，将被放在包头后的数据报中并位于传输层协议头之前。使用这种方法后，路由器只有在必要的时候才会对选项头进行处理，这样一来就提高了对于所有数据进行处理的性能。

2.3 提案具有的共同点

2.3.1 更大的地址

所有的提案都为较长的地址字段做了准备，不仅增加了可寻址系统的数量，也方便了路由集聚的地址分级分配。

2.3.2 基本观点

提案也起源于全球性的"路由实现"观点，也就是说集中在网络内的路由内部部件而不是集中在终端用户或应用看得见的网络服务上。提案中有一个内置的假设，就是同一网络层协议将可用在同一局域网上的主机之间、主机和路由器之间、同一自治域的路由器之间和不同自治域的路由器之间。一个未进一步陈述的假设是体系结构的目标定在单个连接的主机。目前，要设计允许主机有多个接口，并和单个连接的主机相比，可从增加的带宽和可靠性中获益（是地址属于接口而不属于主机的缘故）的IPv4网络很困难。正如这些文件中提到的，倾向于拓扑是否存在限制。已经认定不一定是PIP或TUBA提案的制约，但是相信这是一个议题，到现在为止还没有出现在相当的准则中。

2.3.3 源路由

IPv4协议已经提供了源指定路由，但很少使用，其中的原因是由于需要了解路由器级的网络内部结构。源路由通常是需要使用的，当用户根据策略，要求源和目的地之间的业务倾向或强令通过特殊行政管理域时，源路由也可被行政管理域内的路由器用来指定通过特殊的逻辑拓扑。源指定的路由需要一些性质不同的部件：

●根据技术规范中源的策略来选择路由。

●路由的选择要与其策略相适应。

●由已经识别的路由对业务流做标记。

●为已加标记的业务流相应地选路由。

这些步骤不是完全独立的。在这种方法中，第[3]步标识的路由可能会约束前面步骤中能被选择的路由种类。目的地不可避免地、或者通过告知准备接受的策略，或者通过一个协商过程，加入到源路由的技术规范中去。

所有提案都是通过在每个包中加一串直接地址（或许部分地指定）来标记源路由。没有规定一个主机取得指定这些直接地址所需信息的过程（这个阶段不完全不合理，但期望有更多的信息）。这些决定的负面后果是：

●由于必须指定中间路由器地址，包头会变得很长。

●如果某个指定的中间路由器不可达，源路由可能必须周期性地重新指定。

正面影响是：

●域间路由器不必了解策略，只是机械地跟随源路由。

●路由器不必存储标识路由的上下文，因为信息被指定在每个包头中。

●路由服务器可定位在网络的任何地方，只要主机知道如何找到它们。

2.3.4 封装

封装是将一个网络层包封装到另一个包中，以使有效的包能直接通过一条路径，否则就不能到达能移去最外面包的路由器，并指引结果包到它的目的地。封装需要：

●在包中有一指示位，以指示它包含另一个包。

●路由器具备这样的功能，它能在收到一个包后，移去封装并再启动包转发进程。

所有提案都支持封装。由源进行的合适的封装可能会获得源选路的效果。

2.3.5 组播

所有提案都能协调在地址规范许可的多种范围的组播，互联网范围内的组播是一个尚待进一步研究的领域。

2.3.6 分段

所有提案都支持中间路由器对包的分段。

2.3.7 包的生存期

IPv4中的"生存期"(TTL）字段在每种情况下，作为一个简单的段计数被重新计算，很大程度上以实施方便为基础。虽然老的TTL很大程度上以这种方式实现，但它以服务于体系结构为目的，在网络中为一个包的生存期设置了一个上限。如果该字段作为一个跳计数而重新计算，那么必定对网络中包的最大生存期有其他的技术规范，所以源主机能保证网络层分段标识符和传输层序列号，当存在混淆危险时，从来不会有重用的危险。事实上，有三个分开的议题：

●避免路由形成回路（由跳计数解决）。

●限制网络层包的生存期（至今尚未作规定），支持传输层的设想。

●允许源对包的生存期设置进一步限制（例如在拥塞情况下丢弃老的实时业务流，让位给新的业务流，这是一个选项，到目前为止还没作规定）。