●路由表和路由算法必須擴展成根據32位IP地址和32 位掩碼做出路由決策的。
●必須擴展路由協(xié)議使其除了32位地址外，還要有32位掩碼。OSPF和RIP-2都能夠攜帶第BGPv4所提出的32 位掩碼。
“無(wú)類(lèi)型”的意思是現在的路由決策是基于整個(gè)32位IP地址的掩碼操作，而不管其IP地址是A類(lèi)、B類(lèi)或是C類(lèi)，都沒(méi)有什么區別。CIDR的最初是針對新的C類(lèi)地址提出的。這種變化將使互聯(lián)網(wǎng)路由表增長(cháng)的速度緩慢下來(lái)，但對于現存的路由則沒(méi)有任何幫助。盡管通過(guò)采用CIDR，可以保護B類(lèi)地址免遭無(wú)謂的消耗，但是依然無(wú)法從根本上解決IPv4面臨的地址耗盡問(wèn)題，這只是一個(gè)短期解決方案。
另一個(gè)延緩IPv4地址耗盡的方法是網(wǎng)絡(luò )地址翻譯（Network AddressTranslation，NAT）。簡(jiǎn)單的說(shuō)，NAT就是在內部網(wǎng)絡(luò )中使用內部地址，而當內部節點(diǎn)要與外部網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通訊時(shí)，就在邊緣網(wǎng)關(guān)處，將內部地址替換成全局地址，從而在外部公共網(wǎng)上正常使用（如圖所示）。所謂內部地址，是指在內部網(wǎng)絡(luò )中分配給節點(diǎn)的私有IP地址，這個(gè)地址只能在內部網(wǎng)絡(luò )中使用，不能被路由。雖然內部地址可以隨機挑選，但是通常使用的是RFC1918中定義的專(zhuān)用地址：10.0.0.0～10.255.255.255，172.16.0.0～172.16.255.255，192.168.0.0～192.168.255.255。NAT將這些無(wú)法在互聯(lián)網(wǎng)上使用的保留IP地址翻譯成可以在互聯(lián)網(wǎng)上使用的合法IP地址。而全局地址，是指合法的IP地址，它是由NIC或者網(wǎng)絡(luò )服務(wù)提供商ISP分配的地址，對外代表一個(gè)或多個(gè)內部局部地址，是全球統一的可尋址的地址。
NAT的主要作用是節約了地址空間，減少了對合法地址的需求，多個(gè)內部節點(diǎn)共享一個(gè)外部地址，使用端口進(jìn)行區分（Network AddressPort Translation，NAPT），這樣就能更有效的節約合法地址。由于目前要想得到一個(gè)A類(lèi)或B類(lèi)地址十分困難，因此許多企業(yè)紛紛采用了NAT。NAT使企業(yè)不必再為無(wú)法得到足夠的合法IP地址而發(fā)愁了。然而，NAT也有其無(wú)法克服的弊端。首先，NAT會(huì )使網(wǎng)絡(luò )吞吐量降低，由此影響網(wǎng)絡(luò )的性能。其次，NAT必須對所有IP包進(jìn)行地址轉換，但是大多數NAT無(wú)法將轉換后的地址信息傳遞給IP包負載，這個(gè)缺陷將導致某些必須將地址信息嵌在IP包負載中的高層應用如FTP和WINS注冊等的失敗。
2、下一代網(wǎng)絡(luò )協(xié)議IPng的目標和提案
2.1 IPng的設計目標
為了解決這些問(wèn)題，早在90年代初期，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IETF（InternetEngineering Task Force）就開(kāi)始著(zhù)手下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP-the nextgeneration（IPng）的制定工作。IETF在RFC1550里進(jìn)行了征求新的IP協(xié)議的呼吁，并公布了新的協(xié)議需實(shí)現的主要目標：
●支持幾乎無(wú)限大的地址空間
●減小路由表的大小
●簡(jiǎn)化協(xié)議，使路由器能更快地處理數據包
●提供更好的安全性，實(shí)現IP級的安全
●支持多種服務(wù)類(lèi)型，尤其是實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)
●支持多目傳送，即支持組播
●允許主機不更改地址實(shí)現異地漫游
●支持未來(lái)協(xié)議的演變
●允許新舊協(xié)議共存一段時(shí)間
●支持未來(lái)協(xié)議的演變以適應底層網(wǎng)絡(luò )環(huán)境或上層應用環(huán)境的變化
●支持自動(dòng)地址配置
●協(xié)議必須能擴展，它必須能通過(guò)擴展來(lái)滿(mǎn)足將來(lái)因特網(wǎng)的服務(wù)需求；擴展必須是不需要網(wǎng)絡(luò )軟件升級就可實(shí)現的
●協(xié)議必須支持可移動(dòng)主機和網(wǎng)絡(luò )
2.2 IPng的提案
[1]TUBA：含有更多地址的TCP和UDP（TCP and UDP with BiggerAddresses，TUBA，由RFC1347描述）建議采用ISO/OSI的CLNP協(xié)議來(lái)代替IPv4，這種解決方案允許用戶(hù)有20字節的NSAP地址，以及一個(gè)可以使用的OSI傳輸協(xié)議的平臺。
[2]IPv7，TP/IX，CATNIP：IPv7是1992年由RobertUllmann提出的。1993年，RFC1475進(jìn)行了更詳細的描述，其標題為“TP/IX：下一代的Internet”，TP/IX有64位地址。TP/IX后來(lái)演變成了RFC1707中定義的另一個(gè)協(xié)議CATNIP（Common Architecture for theInternet）。該方案包含了諸如快速信息包處理和新的RAP路由協(xié)議等觀(guān)點(diǎn)，試圖為IP、CLNP和IPX等信息包定義一個(gè)統一的格式，為眾多的傳輸協(xié)議如OSI/TP4、TCP、UDP和SPX等提供支持。
[3]IP in IP，IPAE：IP inIP是1992年提出的建議，計劃采用兩個(gè)IPv4層來(lái)解決互聯(lián)網(wǎng)地址的匱乏：一層用于全球骨干網(wǎng)絡(luò )，另一層用于某些特定的范圍。到了1993年，這個(gè)建議得到了進(jìn)一步的發(fā)展，名稱(chēng)也改為了IPAE（IPAddress Encapsulation），并且被采納為SIP的過(guò)渡方案。
[4]SIP：SIP（SimpleIP）是由SteveDeering在1992年11月提出的，他的想法是把IP地址改為64位，并且去除IPv4中一些已經(jīng)過(guò)時(shí)的字段。這個(gè)建議由于其簡(jiǎn)單性立刻得到了許多公司的支持
[5]PIP：PIP（Paul’s Internet Protocol）由PaulFrancis提出，PIP是一個(gè)基于新的結構的IP。PIP支持以16位為單位的變長(cháng)地址，地址間通過(guò)標識符進(jìn)行區分，它允許高效的策略路由并實(shí)現了可移動(dòng)性。1994年9月，PIP和SIP合并，稱(chēng)為SIPP。
[6]SIPP：SIPP（Simple IPPlus，由RFC1710描述）試圖結合SIP的簡(jiǎn)單性和PIP路由的靈活性。SIPP設計為在高性能的網(wǎng)絡(luò )上運作，比如ATM，同時(shí)也可以在低帶寬的網(wǎng)絡(luò )上運行，如無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。SIPP去掉了IPv4包頭的一些字段，使得包頭很小，并且采用64位地址。與IPv4將選項作為IP頭的基本組成部分不同，SIPP中把IP選項與包頭進(jìn)行了隔離。該選項如果有的話(huà)，將被放在包頭后的數據報中并位于傳輸層協(xié)議頭之前。使用這種方法后，路由器只有在必要的時(shí)候才會(huì )對選項頭進(jìn)行處理，這樣一來(lái)就提高了對于所有數據進(jìn)行處理的性能。
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