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当前随着Internet规模的急剧发展,应用最广泛的IPv4协议暴露出的问题也越来越突出,像IP地址资源面临严重缺乏、路由表急剧膨胀、无法提供质量服务和安全性服务等问题已经引起了世界范围内的注意。互联网络工程任务组(IETF)提出了下一代网络协议IPng(Internet Protocol next generation)即IPv6 来解决IPv4所面临的这些问题。IPv6是继IPv4以后,Internet协议的一个新版本。IPv4到IPv6之间的变化可以简单地归结为以下几个方面:1、网络地址空间的极大扩展IPv6与IPv4相比最突出的地方,就是地址空间的扩充,IPv6把IP地址所表示的范围从32位扩大到128位,可以支持更多的地址层次、更多数目的地址节点以及更简单的地址自动配置。组播路由的可伸缩性是通过增加一个组播地址“范围”字段来实现的。IPv6定义了一个称为“任意播地址”的新型地址,用来将一个分组发到一组节点中的任意一个。2、网络地址的表示法不同与IPv4地址所用的点分十进制表示方法不同,IPv6地址所用的表示方式是冒号十六进制,这是一种新的网络地址文本表示法,对于128位长的IPv6地址,这是一种合适的表示法。3、报头格式简化 一些IPv4报头中的字段被删除,或改为可选自断,减少了一般情况下包处理的开销以及IPv6报头占用的带宽开销。4、改进对扩展和选项的支持IP报头选项编码上的修改导致更加高效的传输,选项长度上的更少限制以及将来引入新选项时的更大灵活性。5、IPv6的安全功能IPv6一个特有的功能是其扩展部分可以支持数据的完整性以及数据的保密性。随着IPv4地址空间耗尽的迫近,人们加紧了对下一代互联网协议——IPv6的研究。IETF成立了专门的工作组——ngtrans,研究从现有的IPv4网络向IPv6网络的过渡策略和必要的技术。并于1996年建立了全球范围的试验床(Testbed)——6Bone,以隧道(tunnel)的方式通过基于IPv4的互联网实现各IPv6网络之间的互联。在IPv6环境里,除了主机要支持IPv6协议以外,连接网络的设备路由器同样要支持这一新的协议。目前,除了专有的路由设备已经开始支持IPv6协<WP=69>议以外,许多操作系统也都提供了对IPv6路由功能的支持,例如Microsoft公司的WindowsXP操作系统,以及当前流行的Linux操作系统,运行这些操作系统的PC机只需要一些简单的配置就可以设置成为一台功能完备的IPv6路由器。这一类型的路由器由器在做边界路由器的应用方面有着更经济更便利的有利条件。在一个网络里面当所有的主机都指向一台利用Linux配置成的路由器的时候,该路由器的稳定性应该是值得考虑的一个问题,在很多的情况下,边界路由器可能会出现故障,这就需要考虑到路由器的备份问题,当一台路由器出现故障的时候,需要有另外的一台路由器接管该路由器已保证网络无间断的通信。需要注意的是,网络里的主机无论是静态的指定默认网关还是依靠IPv6协议的邻居发现机制动态的发现新的路由,在切换速度上都不能达到通信无间断的要求。 当主机的网关是静态设定的时候,如果网关(路由器)出现故障,需要重新启动主机来指向新指定的网关。在IPv6环境中,局域网内的Ipv6主机通过ipv6协议中的邻居发现机制接收路由宣告信息来发现一个或多个默认的路由器网关。通过路由器定期发送的路由宣告信息,主机可以在几分钟的时间内接受路由信息的更新,但该信息发送的频率对于主机发现默认网关的故障或瘫痪是不够的。邻居发现协议中包含一种称为邻居探测不可达的的机制来发现一个邻居结点(主机)或通往邻居结点(主机)的路径的失败。为了防止邻居请求信息的拥挤,该信息只发往当前处于活动状态的主机或者只是在路由器在一定的时间间隔内没有信息更新的时候由主机发往路由器。在ND协议中,使用默认的设置参数,一台ipv6主机要发现它所连向的路由器的不可达或故障需要38秒的时间。这么长时间的延时对于终端用户来说感觉是明显的,而且往往会导致很多应用连接的中断。当然可以通过改变邻居探测不可达机制中的参数来缩短主机发现路由器失败的时间(当前所允许参数的最小值是5秒),但这样往往会导致该信息在网络传输上的过度拥挤,尤其是当一个网络中有很多的主机都在进行路由可达探测的时候。 为此我们在此引入了VRRP(虚拟路由冗余协议)的概念。VRRP是一种动态的选择协议,它能够在局域网内动态的指定一台VRRP路由器来承担整个虚拟路由器的责任。拥有虚拟路由器的IP地址的VRRP路由器叫主节点,它负责转发送到该IP地址的数据包。而且当主节点不可用时,协议能够进行动态的选择使得路由器的工作能够持续下去。相对于标准的ND过程,VRRP(for ipv6) 能够在进行路由器的切换的时候提供更快的切换速度,一台备份路由器接管主路由器的时间是3秒(按照默认的参数),而且这中间不需要任何同主机的交互通信以及很少的vrrp通信。Vrrp协议设计提供了从备用节点到主节点的快速转换,以保证服务中断<WP=70>的最小化,并且在保证特定操作场景下主节点切换的情况下,尽可能减少协议复杂性。这种优化使得该选举协议具有如下特点:最小的运行状态需求、最小的活动协议状态、单一的报文类型和发送者。典型的场景是两?