本章目录
1. 下一代网际协议IPv6
2. 多协议标记交换MPLS
3. P2P文件共享
下一代网际协议IPv6
诞生的背景：IPv4地址即将耗尽
解决办法：
1. 采用无分类编址CIDR
2. 采用网络转换协议NAT
3. 采用具有更大地址空间的新版本IP协议，IPv6
方法1、2都不能根本解决问题，而方法3可以从根本上解决地址耗尽问题
IPv6引进的主要变化：
1. 更大的地址空间
2. 扩展的地址层次结构
3. 灵活的首部格式：IPv6定义了许多可选扩展首部
4. 改进的选项
5. 允许协议继续扩充
6. 支持即插即用
7. 支持资源的预分配
8. IPv6首部8字节对齐，IPv4首部4字节对齐
注意：IPv6的扩展字段不是包含在基本首部中的，而是包含在有效载荷中，路由器不会解析扩展首部
IPv6对比IPv4首部中的改变：
1. 取消了首部长度字段，基本首部固定长度是40字节
2. 取消了服务类型字段，使用优先级和流标号来实现服务类型字段功能
3. 取消了总长度字段，改用有效载荷长度字段
4. 取消了标识、标志和片偏移字段，将其包含在扩展首部中
5. 把TTL字段改为跳数限制字段
6. 取消了协议字段
7. 取消了检验和字段
8. 取消了选项字段
IPv6首部字段分析：
1. 版本：占4位，指明协议版本，IPv6的值为6
2. 通信量类：占8位，区分不同的IPv6数据报的类别或优先级
3. 流标号：占20位，将每一个数据报与一个给定的资源分配相联系
4. 有效载荷长度：占16为，指明有效载荷部分的字节数
5. 下一首部：占8位，当没有扩展首部时，指明将基本首部后的数据交给IP上面的哪一个改成协议，当有扩展首部时，指明第一个扩展首部的类型
6. 跳数限制：占8位
7. 源地址：占128位
8. 目的地址：占128位
扩展首部有六种：
1. 逐条选项
2. 路由选项
3. 分片
4. 鉴别
5. 封装安全有效载荷
6. 目的站选项
一个IPv6数据报的目的地址可以是三种基本类型：
1. 单播：点对点通信
2. 多播：一点对多点通信
3. 任播：终点是一组计算机，但数据报只交付给其中一个
IPv6采用冒号十六进制记法，支持零压缩
例如：FF05：0：0：0：0：0：0：B3 = FF05：：B3
特殊的IPv6地址：
1. 未指明地址： “：：”，表示这个主机没有配置一个标准的IP地址
2. 环回地址：0：0：0：0：0：0：0：1
3. 基于IPv4的地址：将IPv4地址映射成IPv6地址，前80为都是0，接着16为都是1，最后32位是IPv4地址
4. 本地链路单播地址
全球IPv6单播地址结构：
全球路由选择前缀：与IPv4中的网络号一样
子网标识符：用于公司创建自己的子网
接口标识符：相当于IPv4的主机号
IPv4向IPv6过渡采用的方法：
1. 双协议栈：是一部分主机、路由器装上两个协议栈，IPv4和IPv6
2. 隧道技术：在只支持IPv4的网段将IPv6数据报封装在IPv4数据报装传输
ICMPv6：IPv6的数据报控制协议，支持差错报告、提供信息、多播听众发现、邻站发现
多协议标记交换MPLS
使用面向连接的方式取代IP的无连接分组凡是，采用更快捷的算法取代最长前缀匹配方法查找路由表，这种基本概念称为交换。
多协议标记交换MPLS的三个方面的特点：
1. 支持面向连接的服务质量
2. 支持流量工程，平衡网络负载
3. 有效地支持虚拟专用网VPN
MPLS的工作原理：给每一个IP数据报打上标记，对打上标记的IP数据报，通过标记交换路由器LSR用硬件进行转发
MPLS的基本工作过程：
1. MPLS域中的LSR使用标记分配协议LDP交换报文，找出和特定标记相对应的路径，即标记交换路径LSP，标记交换路径上的第一个LSR根据IP数据报的初始标记确定整个标记交换路径
2. MPLS域的入口结点给每一个IP数据报打上标记
注意：给IP数据报打标机的过程叫做分类，打标记实际上是插入一个MPLS首部，第三层分类只使用IP首部中的字段，第四层分类使用IP首部字段和TCP或UDP的协议端口号，第五层分类进一步检查数据报内部并考虑有效载荷
3. 一个标记仅仅只在两个标记交换路由器LSR之间才有意义，例如：
对于如标记是3的IP数据报，从出口1转发，并将标记3对换成标记1
4. 当IP数据报离开MPLS域是，MPLS域的出口结点会去除标记，把IP数据报交付给非MPLS的主机或路由器
等价转发类FEC：路由器按照同样的方式对待IP数据报的集合
IP数据报集合可以是：
1. 目的IP地址与某一特定IP地址前缀匹配的IP数据报
2. 所有源地址和目的地址相同的IP数据报
3. 具有某种服务质量需求的IP数据报
FEC中应用流的聚合称为虚电路合并
网络管理员自定义FEC可以更好的管理网络资源，称为流量工程或通信量工程
MPLS首部的位置与格式
标记值：占20位
试验：占3位，目前保留用作试验
栈S：占1位
生存时间TTL：占8位，防止MPLS分组在MPLS中兜圈子
P2P文件共享
最早的P2P技术叫做Napster