技术内幕分析——IPv6与第三层交换

我们都知道，国际互联网络有关机构正在考虑对旧的体系结构修改，用IPv6取代现有的IPv4。因而了解IPv6与第三层交换的关系是十分重要的。IPv6可以更容易地实现某些方式第三层交换。我们知道，两个主机之间开始通信时最基本的一点，就是必须要知道将数据包发送到对方的方式。对于TCP/IP网络，不属于同一个IP子网的主机作第三层交换时，就必须首先知道对方地址，直接发送给对方；或知道中转设备（路由器/交换机等）的地址，由中转设备转发。在不知道对方地址的情况下，主机和转发设备就要借助传统的路由过程。两个主机之间通信的第一个数据包按常规的路由处理来转发，在第一个数据包成功地从源发送到目的之后，中转设备或主机就知道怎样将后续的数据包通过第三层交换的方式（即不进行传统路由处理）发送到对方了。因此第三层交换支持IPv6的关键就在于对第一个数据包的处理上。目前所采用的方法主要有两种：一种是只在中转设备（通常还是称为路由器）上想办法，利用现有的路由协议，在第一个数据包传送时作特征记忆，以便第三层对后续包的处理；另一种是增加某些新的协议，支持后续数据的低层交换。 IPv6在报头里增加了“流标签”字段，对数据流作标识，可以被第三层交换所利用。从而采用前一种方法所实现的第三层交换可以很好地利用这一特性，支持对IPv6数据包的交换。采用后一种方法的第三层交换器，主要看其新协议对IPv6的考虑。由于IPv6相比于IPv4更加简单直接，所以只要第三层交换的新协议没有没有和IPv6的冲突之处，那么支持IPv6应该是不成问题的。相应的具体实现程序可能还要做适应IPv6的调整，如何在具体交换过程中综合考虑流标签和优先级，使得实时流和优先级高的数据包得到应有的QOS。

IPv6报头的路由扩展选项提供了一些强大的路由新功能，包括选择提供者（基于策略、性能和开销等）、支持主机移动和自动重新编址等。这些新的功能是IPv4里不曾有的，那么在第三层交换的实现方案中也要加进去考虑，移动主机的位置变化后应该及时更新交换记忆内容，采用新的交换路径。

虽然IPv6中还有其他一些与IPv4不同的地方，但是在设计中都进行了充分考虑，吸取的是多年来运行经验的精华。总的来说是报头格式更加简单，路由转发程序对数据包的处理更加简化、直接方便，同时提供对新技术的支持。

我们还无法知道IPv6的广泛实现时间，这涉及到现有的投资问题。但用户应有概念，注意到从IPv4到IPv6的发展必然趋势，了解现有新技术和IPv6的关系。