IPv6扩展头信息可能影响路由器性能

　　分割IPv6数据包头信息主要目的是帮助网络设备提高处理下一代寻址协议的速度(相对于IPv4)。但是事情往往有两面性。许多源设备都在IPv6数据包增加扩展头信息，如果广域网(WAN)人员不在路由器上对它们进行处理，那么便会影响路由器可能的性能改进。现在互联网工程任务组(IETF)尝试开发一个标准的IPv6扩展头信息，以解决这个问题。

　　Bill Cerveny是一家网络监控和安全软件供应商Arbor Networks的高级软件质量保证工程师，他说：“路由器必须更多地考虑对数据处理和数据包发送能力的潜在影响。但是，这些都会使CPU处理更多的事务，从而对路由器造成负面影响。”

　　一个IPv4数据包头包含14个域，其中包括源和目标地址，而一个IPv6数据包头则包含8个域。路由器处理的域变少了，但结果是，并非每一个信息都能够压缩到标准IPv6头信息的前40个字节中，Cerveny说。源计算机可能会在一个独立的可选头信息(IPv6扩展头信息)中增加额外数据，如关于如何处理特定类型流量的指令。

　　并非每一个IPv6数据包都包含扩展头信息。Cerveny最近发表了一篇关于IPv6扩展头信息的博客文章，他说，由于IPv6应用善未成熟，专家还不确定IPv6扩展头信息对WAN的影响到达怎样的程度。

　　Cerveny说，“现在还不明确扩展头信息应用有多普遍。它们可能应用相对较少，但是另一方面，这些扩展头信息也可能会大量存在。路由器供应商最近意识到这一点并采取了一些措施——但是网络工程师一定要询问自己的路由器供应商，他们是如何处理IPv6扩展头信息的。在一些情况下，WAN人员可能更想自己动手测试。IPv6扩展头信息通常用来做数据包分割，当网络数据包太大而需要分割成较小部分时就这么做。“分割头信息”包含在目标位置重新组合数据包的信息中，但是如果路由器丢弃或无法高效地处理IPv6扩展头信息，那么它的功能就会打折扣。”

　　Cerveny表示，在一个“完美运行的网络中”，企业WAN人员不需要担心IPv6扩展头信息。

　　“但是，显然世界上没有完美的事情，在IPv6当前发展阶段，设备不一定能够按预期方式处理IPv6数据包，”他说。

　　IPv6扩展头信息可能增加路由器负担

　　WAN人员只能对IP扩展头信息进行少量处理。如果对它们进行处理，路由器性能也许会受到影响，但是如何忽略它们，路由器可能会出错或丢包，Cerveny说。

　　他说：“路由器和其他设备都必须作出决定：是否要忽略扩展头信息，然后快速地发送数据包，即使它并不知道数据包是什么。否则路由器将花费大量的时间去确定数据包是什么?如果包含IPv6扩展头信息的数据包数量太大，那么路由器可能会崩溃。”

　　在2006年发布的IPv6扩展头信息白皮书中，思科公司宣布它的路由器将利用硬件转发技术对IPv6扩展头信息进行处理，从而不会影响性能。

　　“如果路由器一次只接收到少量的扩展头信息，那么这个路由器或许有能力对它们进行处理。但是如果一次接收的数量极多，那么它可能会影响路由器性能。”Bill Cerveny 高级软件质量保证工程师，Arbor Networks

　　Cerveny说，通过以一定偏移量(特定域开始位置距离数据包的字节数)发现流量转发所需要的全部信息，路由器就能够高效地处理数据。一旦这些信息压缩到标准IPv6头信息的前40个字节(及IPv6扩展头信息)，那么路由器将无法获得通常需要知道的全部信息。

　　他说：“关于数据包是一个Web事务还是视频数据包的指示信息(无扩展头信息)位于数据包的40个字节中。但是通过扩展头信息，这个信息可能进行一步压缩成8个字节，而路由器会说，‘这是一个扩展头信息。但是我不知道数据包内是什么内容。我需要进一步检查数据包内部信息。’如果这样，路由器就需要执行更多的计算。”

　　如果路由器不知道它应该检查IPv6扩展头信息，那么它可能会完全失去相关信息，然后丢弃或误传一些数据包，Cerveny说。

　　更严重的是，一个IPv6数据包可能包含了多个扩展头信息，他说。

　　Cerveny说，“如果路由器一次只接收到少量的扩展头信息，那么这个路由器或许有能力对它们进行处理。但是如果一次接收的数量太多，那么它可能会影响路由器性能。”

　　IETF在IPv6扩展头信息中解决路由器性能问题

　　IETF开发IPv6已经10多年了，据介绍，IPv6扩展头信息并没有标准格式，而且路由器也没有必要处理扩展头中的所有信息。IFTF的一个工作小组(包括来自Ericsson、Alcatel-Lucent、Google、Apple和Symantec等公司的工程师)已经在几年前开始开发一个IPv6扩展头信息标准，以解决路由器性能的风险问题。

　　根据IETF的介绍，草案文档提出开发一个标准，将可选的目标信息保存在一个名为扩展选项头信息的扩展头信息类中，只有终端能够读取这个信息。另一种扩展头信息是一个名为逐跳(hop-by-hop)选项头信息，它需要使用“中间设备”(如路由器或防火墙)来处理其中的信息(有时候不需要)。

　　最新草案于7月11日提交，工作小组提议使用目标选项头信息作为首选的可选目标信息编码机制。根据草案的规定，路由器将不需要再处理所有不包含有用信息的IPv6扩展头信息。