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当今几个火热的技术包括无线,通讯以及IPv6和嵌入式等等。那么随着网络的发展,我们的嵌入式技术也得到了突飞猛进的发展,为了紧随网络潮流,嵌入式系统中含入IPV协议也已经投入了研究和实验了。
嵌入式Internet技术是指把Internet技术应用于嵌入式设备,实现嵌入式设备的信息交互,是嵌入式技术与Internet技术的结合,具有非常广大的市场前景。目前不少厂商都在进行这方面研究,并推出了不少嵌入式Internet解决方案,比较常用的成熟的解决方案有,瑞士计算机科学院Adam Dunkels写的ulP和LWIP,它们以IPV4技术为基础,以精简为指导思想,把复杂的TCP/IP技术引入嵌入式设备,满足嵌入式设备接入网络的需求。而作为IPV4改良版本的IPv6,是对IPV4的升级和改进,是下一代网络的核心,如何以IPv6技术为基础,设计一款和嵌入设备结合的具有代码量少,功能简单的精简TCP/IPv6协议栈是一件非常现实意义的挑战,也是本课题设计的目的所在。
IPv6协议栈
IPv6协议栈是基于IPv6网络层的协议,和IPV4一样,遵循现有互联网四层网络互联体系结构,协议栈分为网络接口层,互联网层,传输层,应用层四层。应用层直接面向用户,并提供访问其它层服务的功能;传输层用于提供源主机和目的主机上的对等实体对话;网络接口层屏蔽了具体的硬件实现细节,负责底层数据的接收和发送;网络层是整个TCP/IP体系结构的关键部分,其主要功能是在网络上提供可靠的主机到主机的数据传送。IPv6协议正是位于该层,它包含的主要协议模块有IPv6,ICMPV6,邻居发现ND,IPsec等。
IPv6协议
根据RFC2460对IPv6功能的描述,IPv6主要负责把上层来的数据段添加IPv6报头,交由底层发送;把下层接收到的报文经过处理和分析,交给TCP,UDP或ICMPV6处理。和IPv4相比IPv6的改变主要集中在以下几个方面:地址容量的扩展,报头格式的简化,支持扩展和选项的改进,数据流标签的能力,认证和保密的能力等。
ICMPV6协议
ICMPV6协议合并了IPv4中ICMP(控制报文协议),I-GMP(组成员协议)、ARP(地址解析协议)等多个协议的功能,实现差错控制,地址解释等功能,并支持Mobile IPv6。ICMPV6报文封装在IP报文中,是IP报文的有效载荷数据,它通过它的各种错误报文和信息报文的交换来实现差错控制,地址解释和路由前缀信息获取等功能。
邻居发现(Neighbordiscovery)协议
邻居发现协议ND是IPv6协议栈中的核心协议,是IPv6解决邻节点交互的一个重要协议。它定义了下列问题的解决机制:路由发现,前缀发现,参数发现,地址自动配置,地址解释,下一跳决定,邻居不可达,重复地址检测,重定向。邻居发现的这些功能是通过5个ICMP报文(邻居请求/邻居通告报文,路由器请求/路由器通告报文,重定向报文)的交换来实现的。
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