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出版者:O'Reilly Media

作者:Silvia Hagen

出品人:

页数:436

译者:

出版时间:2006-05-17

价格:USD 44.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780596100582

丛书系列:

图书标签:

• IPv6
• IPv6
• 网络协议
• 网络技术
• 计算机网络
• 互联网
• 路由
• 网络安全
• 网络管理
• TCP/IP
• 下一代互联网

IPv6：下一代互联网的基石 互联网的未来已然到来，IPv6，作为互联网协议的最新一代，正以前所未有的速度重塑着我们的数字生活。它不仅是对现有IPv4协议的简单升级，更是一次深刻的演进，为应对日益增长的网络需求、保障通信安全、推动物联网等新兴技术发展奠定了坚实的基础。本书将深入浅出地剖析IPv6的核心概念、技术原理及其在实际应用中的部署策略，旨在帮助读者全面理解IPv6的价值，掌握其精髓，并为未来的网络转型做好准备。 第一部分：IPv6的必然与优势 IP地址枯竭的严峻挑战： 随着互联网设备的指数级增长，IPv4地址池的枯竭已成为制约互联网进一步发展的最大瓶颈。从智能手机、平板电脑到物联网设备，每一个连接都需要一个独立的IP地址。IPv4有限的地址空间，无论如何精打细算，都难以满足未来数十年的需求。本书将详细回顾IPv4地址枯竭的历史背景，并通过数据和图表直观地展现这一问题的紧迫性。 IPv6：海量地址的解决方案： 相比IPv4的32位地址，IPv6采用了128位的地址长度，提供了惊人的2^128个地址。这个数字之庞大，足以让地球上的每一粒沙子都拥有一个唯一的IP地址，彻底解决了地址枯竭的问题。我们将详细介绍IPv6地址的结构、表示方法，以及其带来的无限扩展性，让您深刻体会到IPv6在地址资源方面的压倒性优势。 性能与效率的飞跃： IPv6的设计充分考虑了网络效率的提升。它简化了报头格式，移除了IPv4中的一些冗余字段，使得路由器在处理数据包时更加高效，从而降低了延迟，提高了数据传输速度。本书将对比IPv4和IPv6报头结构的差异，解释这些改变如何转化为实际的网络性能提升。 安全性的内置保障： IPv6在设计之初就将安全性置于核心地位。IPsec（Internet Protocol Security）协议已成为IPv6的标准组成部分，提供了端到端的加密、数据完整性校验和身份认证等功能，极大地增强了网络通信的安全性，能够有效抵御各种网络攻击。我们将详细介绍IPsec在IPv6中的实现方式，以及它如何构建更安全的网络环境。 自动化与简化的网络管理： IPv6引入了更强大的自动化配置功能，如无状态地址自动配置（SLAAC），大大简化了网络的部署和管理。网络管理员无需再为每个设备手动分配IP地址，系统能够自动完成地址分配和网络参数配置，降低了人为错误的可能性，提升了运维效率。 第二部分：IPv6的核心技术与协议 IPv6地址的奥秘： 本章将深入剖析IPv6地址的各个部分，包括网络前缀、接口标识符等，并详细讲解各种类型的IPv6地址，如单播地址、多播地址、任播地址，以及特殊地址（如环回地址、未指定地址等）的含义和用途。我们将通过丰富的实例，帮助读者准确理解和使用IPv6地址。 IPv6报头详解： 深入解析IPv6数据包的报头结构，包括版本、流量类别、流标签、有效载荷长度、下一报头、跳数限制、源地址和目的地址等字段。我们将逐一讲解每个字段的功能，以及它们如何协同工作以实现高效的数据传输。同时，也会介绍IPv6的可选报头（扩展报头），如路由报头、分段报头、认证报头、封装安全载荷报头等，以及它们在特定场景下的应用。 邻居发现协议（NDP）： NDP是IPv6网络中至关重要的协议，它取代了IPv4中的ARP（地址解析协议）和ICMP路由发现功能。本章将详细介绍NDP的组成部分，包括路由器发现、邻居广告、邻居请求、重定向等消息，以及它们如何协同工作来完成地址解析、重复地址检测、路由器通告等关键任务。 IPv6的过渡技术： 在IPv6全面部署的过程中，IPv4和IPv6并存将是一个长期存在的状态。因此，过渡技术的应用显得尤为重要。本书将详细介绍各种主流的IPv6过渡技术，包括双栈（Dual Stack）、隧道技术（如6to4、Teredo、ISATAP）和地址翻译技术（如NAT64、DNS64），并分析它们的优缺点、适用场景以及部署注意事项，帮助读者选择最适合自己网络的过渡方案。 IPv6的路由： 探讨IPv6路由器的基本原理和路由协议。我们将重点介绍RIPng（路由信息协议下一代）、OSPFv3（开放最短路径优先版本3）以及BGP4+（边界网关协议版本4增强版）等IPv6路由协议的配置和工作机制，并讨论IPv6路由表的设计和管理。 第三部分：IPv6在实际中的应用与部署 企业网络中的IPv6部署： 针对企业用户的具体需求，本章将提供一套完整的IPv6部署策略。内容涵盖IPv6地址规划、网络设计、设备选型、安全策略配置、DNS配置，以及与现有IPv4网络的互通性问题。我们将通过实际案例分析，展示企业如何平滑地迁移到IPv6网络，并充分利用IPv6带来的优势。 运营商网络的IPv6演进： 探讨IPv6在电信运营商网络中的应用。包括骨干网、接入网、移动网络等场景下的IPv6部署挑战与机遇。我们将介绍运营商如何利用IPv6建设下一代通信基础设施，为5G、物联网等新兴业务提供强大的支持。 物联网（IoT）与IPv6： 物联网设备数量庞大且多样，对网络连接的需求也日益复杂。IPv6的海量地址空间为物联网的规模化部署提供了无限可能，其内置的安全性和更高的效率也能够更好地满足物联网应用的需求。本章将深入探讨IPv6如何赋能物联网，并介绍一些典型的物联网应用场景。 IPv6安全最佳实践： 虽然IPv6内置了更强的安全性，但网络安全依然是重中之重。本书将分享IPv6环境下的安全配置和管理的最佳实践，包括防火墙策略、入侵检测与防御、漏洞管理、身份认证等，帮助读者构建安全可靠的IPv6网络。 IPv6的未来展望： 随着IPv6的普及，新的应用和技术也将随之涌现。本章将对IPv6的未来发展趋势进行展望，包括IPv6在云计算、边缘计算、软件定义网络（SDN）等领域的作用，以及IPv6可能带来的颠覆性创新，激发读者对下一代互联网的想象。 本书致力于为读者提供一个全面、深入且实用的IPv6知识体系，无论您是网络工程师、系统管理员，还是对互联网技术充满好奇的学习者，都能从中获得宝贵的知识和启示。掌握IPv6，就是掌握互联网的未来。

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读完这本书，我最大的感受是，它在网络安全和隐私保护这方面的讨论严重不足。在当今的互联网环境中，网络安全不再是事后考虑的环节，而是贯穿于设计、部署和运维的每一个阶段。我期待这本书能对IPv6环境下，例如SLAAC（Stateful Address Autoconfiguration）可能带来的地址暴露风险，以及在MPLS/VPN隧道中如何确保数据包的端到端加密有深入的分析和解决方案。书中对诸如IPsec等安全协议的介绍，更像是教科书式的罗列，缺乏实际操作中可能遇到的兼容性陷阱和性能调优的经验之谈。例如，在大型企业网络中启用大规模的IPv6转换机制时，如何平衡安全强度与网络延迟，这本书并未提供足够的案例和讨论。这让我感觉，这本书所描绘的网络世界似乎还停留在相对理想化的、纯粹的协议互通阶段，忽略了恶意攻击者和复杂的合规性要求所带来的挑战。对于关注网络健壮性和零信任架构的读者来说，这本书的价值体现得比较有限，它更倾向于“让网络跑起来”，而不是“让网络安全、可靠地跑起来”。

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这本书的叙事风格和结构安排，让习惯了快速获取信息和解决方案的现代工程师感到一丝丝的“年代感”。它采用了非常详尽的、章节间的逻辑递进方式，这无可厚非，但对于我这种需要快速检索特定配置参数或故障排除步骤的读者而言，查找效率偏低。我更喜欢那种“问题-诊断-修复”的结构，或是以应用场景驱动的章节划分。举例来说，书中花了大篇幅解释了路由聚合的理论优势，但在实际的BGP或OSPFv3配置调优上，提供的示例代码简洁到几乎无法直接用于生产环境，也没有详细说明不同厂商设备在实现这些特性时的细微差异。我希望看到的是关于大规模部署中，路由振荡的预防措施，或者如何在云环境下利用自动化工具（如Ansible或Terraform）来管理IPv6地址池和路由策略的实战经验。这本书更像是为那些需要深入理解协议RFC文档的底层研究人员准备的，对于追求效率和自动化运维的现场工程师来说，它的信息密度和呈现方式显得不够“精炼”。

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这本书的侧重点显然不是我对当前网络技术前沿的理解。我本来是冲着一些关于软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）的最新实践案例来的，期待能看到一些结合了容器化技术的新型网络架构部署方法。然而，这本书似乎更专注于对协议栈本身的深入剖析，特别是对IPv6地址分配机制和基础路由协议的详尽讲解。这对于初学者来说或许是宝贵的资源，能够帮助他们打下坚实的理论基础，但我已经花费了大量时间在理解和部署更复杂的应用层技术上，对于这些“基石”部分的细节，我已经有了一个清晰的认知框架。我更希望能看到的是，如何利用IPv6的特性来优化实时音视频流的传输质量，或者在5G核心网切片中如何更高效地利用多播功能。书中对这些应用层和高层架构的探讨显得有些浅尝辄止，似乎将精力主要放在了协议层面的“是什么”和“为什么”，而非“如何做得更好、更快、更智能”。这种内容上的取舍，使得它与我目前的工作重心——构建面向服务的、高弹性的云原生网络基础设施——产生了较大的偏差。整体而言，它更像是一本扎实的教科书，而非一本面向实践的工程师手册。

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我个人对网络的可编程性有着强烈的兴趣，因此我对这本书在结合新兴技术方面的表现感到失望。在我看来，任何关于下一代IP技术的论述，如果不能与网络自动化和可编程性紧密结合，都略显单薄。我期待看到的是如何通过OpenFlow或P4语言来动态地控制IPv6数据包的处理路径，或者如何利用Netconf/YANG模型来远程管理和监控IPv6邻居发现协议的状态。这本书几乎完全回避了这些现代网络管理范式。它对IPv6的介绍，仿佛是一份关于静态配置和传统CLI（命令行界面）操作的指南。这与当前业界向“意图驱动网络”演进的大趋势背道而驰。一个关于“精要”的指南，理应包含如何使用最新工具链来管理这些精要，而不是仅仅停留在概念层面。这种对自动化和软件定义的“集体失声”，使得这本书对于希望构建面向未来的、可自愈网络的专业人士来说，吸引力大打折扣。

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从一个侧重于大规模数据中心互联的角度来看，这本书对于多宿主环境和负载均衡策略的探讨显得过于简化。在数据中心内部，IPv6的多播和任播（Anycast）技术是实现高可用性和服务分发的核心。我期待书中能提供关于EVPN/VXLAN架构下IPv6地址的封装和转发机制的深度解析，特别是如何处理跨数据中心或者跨地域集群的路由策略收敛问题。书中的例子似乎更偏向于传统的企业广域网或校园网场景，对于TB级别的流量和微秒级的延迟要求下的复杂互联问题，它的解决方案显得力不从心。例如，如何利用IPv6的多种地址类型（Link-Local, Unique Local, Global Unicast）在多宿主边界路由器上实现平滑的流量切换和故障隔离，这本书只是提纲挈领地提及，缺乏对具体路由协议（如BGP Multi-Pathing在IPv6环境下的应用）的深入调试细节和最佳实践。总而言之，它提供了一个合格的IPv6基础知识框架，但在处理现代、高密度、高要求的互联场景时，显得深度和广度均有欠缺。

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虽然IPv6标准一直在修改，这个第二版有点老，但是书的条理比较清楚，查起来也方便。

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