IPv6协议产生的背景过程和现状(三)

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）。

2.4 提案的不同点

每个提案互不相同，正像不同于IPv4一样，原理差别虽小，但会产生重大影响（地址规模的扩充，原理上仅是一个小的差别）。主要的特性差别是：

2.4.1 PIP

PIP有一个创新的包头格式，从而简化了分级、策略和虚电路路由。头中有一个"模糊"的字段，它的语义在不同的管理域可以有不同的定义，它的使用和解释在穿越边界时协商解决，还没有指定控制协议。PIP包头包含了一个指令集，供路由器中的转发处理器完成对包的某些动作。在传统协议中，某些字段的内容隐含某些动作。PIP为源端编写指引包通过网络选路的小"程序"提供了灵活性。

PIP地址长度实际上不受限制：网络拓扑分级的每一级成为地址的一部分，同时地址随网络拓扑改变而改变。在完全分级的网络拓扑中，每级所需的选路信息数量可以非常小。因而在实际上，分级的级数将更多地由商界和实用因素来决定，而不是受任何特定的路由协议的制约。一个明显的优点是地址的高位部分在本地交换时可以省略，低位部分在源路由中可以省略，减少了主机系统需要知道的拓扑信息数量。

PIP最复杂的部分莫过于某些包头字段的意义是由特定域中相互之间的协定来确定的。专门处理设施的语义（如排队优先级）是全球登记的，但实际使用和在包头中为这些设施申请的编码在不同的域中可以是不同的。在两个域之间用不同编码的边界路由器必须从一种编码映射成另一种。因为路由器和其他域在物理上不一定是相邻的，而是通过"隧道"，因此一个路由器必须了解的潜在编码规则数十分大。相对于更熟悉的"选项"而言，虽然用这样的方案可以节省包头的空间，但是协商这些设施使用和编码的复杂性导致成本增加，以及在每个域边界上对包的再编码。虽然主机为它们的本地域有可能"预编译"编码规则，还是存在许多潜在的实施上的困难。

虽然PIP在几个提案中提供了最大的灵活性，但对于在使其潜在的优点和缺点都暴露的更具体的情况下使用还需进行更多工作，

2.4.2 SIP

SIP提供了"最低限度要求"的方法－从IPv4包头中移去了所有不常用的字段，并将地址长度扩展到64位。控制协议基于对ICMP的修改。该提案的优点是处理效率高和易于熟悉。SIP是一个简单而具有较大地址和较少选项的IP，它甚至比IPv4更容易处理。

它的主要缺点是：

●如果32位地址不够的话，那么64位地址在可预见的未来是否就够了？这一点还不很清楚。

●虽然在头字段中有少量"保留"位，但SIP支持新特性的扩展不明显。

2.4.3 TUBA

TUBA是基于CLNP（ISO 8473）和ES-IS（ISO 9542）的控制协议，使得TCP和UDP能在CLNP网络上运行。赞同TUBA的主要论点是认为能处理网络层协议的路由器已经存在，可扩展的地址提供了宽范围的可供"未来验证"的余量，同时是一个标准和产品靠拢的机会。反对TUBA的主要争论在于TUBA太像IPv4了。除了更大、更灵活的地址外，并没有什么其他贡献。采样试验证明路由器能高效地处理非常长的地址，但同时长的包头容易给网络带宽带来负面影响。