IPv6詳解（卷1）

內(nèi)容概要

本書全面講解IPv6及相關(guān)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)KAME，揭示了KAME IPv6協(xié)議棧的所有細(xì)節(jié)，對(duì)每行代碼到底做了什么以及為什么要這樣設(shè)計(jì)都進(jìn)行了解釋。全書共分7章，分別介紹IPv6地址結(jié)構(gòu)、IPv6、ICMPv6、鄰居發(fā)現(xiàn)和無狀態(tài)地址自動(dòng)配置、傳輸層協(xié)議及套接字API擴(kuò)展。每章都包含兩個(gè)主要部分：第一部分提供了作為RFC發(fā)布的主要協(xié)議規(guī)范的摘要，定義各種協(xié)議分組，解釋每個(gè)分組中每個(gè)字段的含義和目的；第二部分則描述實(shí)現(xiàn)這些RFC的KAME的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及功能。書的最后還提供了一些例子，說明如何編寫既可以在IPv4網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行、又可以在IPv6網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的可移植應(yīng)用程序?！　”緯荌Pv6的權(quán)威參考書，適合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和開發(fā)人員閱讀。此外，本書還適合作為高校相關(guān)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)參考書。

作者簡介

Qing Li，Blue Coat系統(tǒng)公司資深架構(gòu)師，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)下一代支持IPV6的安全代理應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作。他曾在風(fēng)河系統(tǒng)公司工作8年，是風(fēng)河嵌入式IPV6產(chǎn)品的首席架構(gòu)師。他擁有多項(xiàng)美國專利，并著有Real-Time Concepts for Embedded Systems等暢銷書。他還是FreeBSD操作系統(tǒng)項(xiàng)目活躍的開發(fā)者。

書籍目錄

第1章　緒論　  1.1　引言　  1.2　IPv6和KAME的簡史　  1.3　KAME發(fā)行版概述　    1.3.1　源代碼樹結(jié)構(gòu)　    1.3.2　構(gòu)建過程　  1.4　BSD網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)概述　  1.5　源代碼描述　    1.5.1　排版約定　    1.5.2　源代碼描述示例　    1.5.3　預(yù)處理器變量　    1.5.4　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與體系結(jié)構(gòu)假設(shè)　  1.6　mbuf與IPv6　    1.6.1　常見的mbuf操縱宏和函數(shù)　    1.6.2　mbuf標(biāo)簽　    1.6.3　IPv6的mbuf要求　    1.6.4　診斷mbuf鏈　第2章　IPv6編址體系結(jié)構(gòu)　  2.1　引言　  2.2　IPv6地址　  2.3 IPv6地址的文本表示　  2.4 地址范圍　    2.4.1　范圍區(qū)域　    2.4.2  區(qū)域索引　    2.4.3　范圍受限地址的文本表示　    2.4.4　單播站點(diǎn)本地地址的廢棄　  2.5　IPv6地址格式　    2.5.1　接口標(biāo)識(shí)符的產(chǎn)生　    2.5.2　有關(guān)地址格式的注解　    2.5.3　多播地址格式　  2.6　節(jié)點(diǎn)地址要求　  2.7　IPv6地址空間管理　  2.8　代碼介紹　    2.8.1　IPv6地址結(jié)構(gòu)：in6_addr{}與sockaddr_in6{}　    2.8.2　宏與變量　  2.9　對(duì)范圍區(qū)域的處理　    2.9.1　范圍區(qū)域的初始化　    2.9.2　范圍區(qū)域ID　    2.9.3　地址結(jié)構(gòu)中的區(qū)域ID　    2.9.4　與范圍相關(guān)的實(shí)用函數(shù)　  2.10　接口地址結(jié)構(gòu)　    2.10.1　ifaddr{}和in6_ifaddr{}結(jié)構(gòu)　    2.10.2　in6_ifreq{}和in6_aliasreq{}結(jié)構(gòu)　    2.10.3　多播地址結(jié)構(gòu)　  2.11　IPv6前綴結(jié)構(gòu)　  2.12　地址操縱程序概述　  2.13　IPv6的接口初始化　    2.13.1　in6_if_up()函數(shù)　    2.13.2　in6_ifattach()函數(shù)　    2.13.3　in6_ifattach_loopback{}函數(shù)　    2.13.4　in6_ifattach_linklocal()函數(shù)　    2.13.5　get_ifid()函數(shù)　    2.13.6　get_hw_ifid()函數(shù)　    2.13.7　get_rand_ifid()函數(shù)　    2.13.8　in6if_do_dad()函數(shù)　  2.14　IPv6接口地址配置　    2.14.1　in6_control()函數(shù)　    2.14.2　in6_update_ifa()函數(shù)　    2.14.3　in6_joingroup()和in6_leavegroup()函數(shù)　    2.14.4　in6_addmulti()和in6_delmulti()函數(shù)　    2.14.5　in6_ifinit()函數(shù)　    2.14.6　in6_ifaddloop()和in6_ ifloop_request()函數(shù)　  2.15　刪除IPv6地址　    2.15.1　in6_purgeaddr()函數(shù)　    2.15.2　in6_ifremloop()函數(shù)　    2.15.3　in6_unlink_ifa()函數(shù)　  2.16　用地址配置工具進(jìn)行的操作　第3章　IPv6　  3.1　引言　  3.2　IPv6首部格式　  3.3　IPv6擴(kuò)展首部　    3.3.1　擴(kuò)展首部的順序　    3.3.2　逐跳選項(xiàng)首部　    3.3.3　目的選項(xiàng)首部　    3.3.4　路由首部　    3.3.5　片首部　    3.3.6　IPv6選項(xiàng)　  3.4　源地址選擇　    3.4.1　默認(rèn)地址選擇　    3.4.2　源地址選擇　    3.4.3　目的地址選擇　  3.5　代碼介紹　    3.5.1　統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)　    3.5.2　首部結(jié)構(gòu)　    3.5.3　ip6protosw{}結(jié)構(gòu)　  3.6　mbuf中的IPv6分組地址信息　    3.6.1　ip6_setdstifaddr()函數(shù)　    3.6.2　ip6_getdstifaddr()函數(shù)　    3.6.3　ip6_setpktaddrs()函數(shù)　    3.6.4　ip6_getpktaddrs()函數(shù)　  3.7　輸入處理：ip6_input()函數(shù)　  3.8　逐跳選項(xiàng)首部的處理：ip6_hopopts_input()函數(shù)    3.8.1　對(duì)每個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行處理：ip6_ process_hopopts()函數(shù)　    3.8.2　處理未知選項(xiàng)：ip6_unknown_opt()函數(shù)　  3.9　對(duì)目的選項(xiàng)首部的處理：dest6_input()函數(shù)　  3.10　已分片分組的重裝　    3.10.1　用于分組重裝的結(jié)構(gòu)　    3.10.2　frag6_input()函數(shù)　  3.11　對(duì)路由首部的處理：route6_input()函數(shù)　  3.12　轉(zhuǎn)發(fā)：ip6_forward()函數(shù)　  3.13　輸出處理　    3.13.1　源地址選擇：in6_selectsrc()函數(shù)　    3.13.2　路由選擇：ip6_selectroute()函數(shù)　    3.13.3　ip6_output()函數(shù)　    3.13.4　構(gòu)建擴(kuò)展首部：ip6_copyexthdr()函數(shù)　    3.13.5　分割首部：ip6_splithdr()函數(shù)　    3.13.6　插入特大凈荷選項(xiàng)：ip6_insert_jumboopt()函數(shù)　    3.13.7　分片：ip6_insertfraghdr()函數(shù)　    3.13.8　路徑MTU判斷：ip6_getpmtu()函數(shù)　    3.13.9　多播環(huán)回：ip6_mloopback()函數(shù)　第4章　ICMPv6　  4.1　引言　  4.2　ICMPv6報(bào)文　    4.2.1　目的不可達(dá)報(bào)文　    4.2.2　分組太長報(bào)文　    4.2.3　超時(shí)報(bào)文　    4.2.4　參數(shù)問題報(bào)文　    4.2.5　回送請求報(bào)文　    4.2.6　回送應(yīng)答報(bào)文　    4.2.7　ICMPv6報(bào)文處理規(guī)則　  4.3　PMTU發(fā)現(xiàn)機(jī)制　  4.4　節(jié)點(diǎn)信息查詢　    4.4.1　節(jié)點(diǎn)信息報(bào)文的格式　    4.4.2　NOOP查詢　    4.4.3　支持的Qtype查詢　    4.4.4　節(jié)點(diǎn)名查詢　    4.4.5　節(jié)點(diǎn)地址查詢　    4.4.6　IPv4地址查詢　  4.5　代碼介紹　    4.5.1　統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)　    4.5.2　ICMPv6首部　  4.6　ICMPv6輸入處理　    4.6.1　icmp6_input()函數(shù)　    4.6.2　錯(cuò)誤通知：icmp6_notify_error()函數(shù)　  4.7　PMTU發(fā)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)　  4.8　ICMPv6輸出處理　    4.8.1　發(fā)送錯(cuò)誤：icmp6_error()函數(shù)　    4.8.2　錯(cuò)誤速率限制：icmp6_ratelimit()函數(shù)　    4.8.3　icmp6_reflect()函數(shù)　  4.9　節(jié)點(diǎn)信息查詢的實(shí)現(xiàn)　    4.9.1　類型和變量　    4.9.2　ping6命令：發(fā)送查詢　    4.9.3　ping6命令：接收應(yīng)答　    4.9.4　ping6命令：打印支持的Qtype　    4.9.5　ping6命令：打印節(jié)點(diǎn)地址　    4.9.6　查詢處理：ni6_input()函數(shù)　    4.9.7　節(jié)點(diǎn)名的操作　    4.9.8　創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)地址應(yīng)答：ni6_store_addrs()函數(shù)　  4.10　節(jié)點(diǎn)信息操作　第5章　鄰居發(fā)現(xiàn)和無狀態(tài)地址自動(dòng)配置　  5.1　引言　  5.2　鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議概述　  5.3　無狀態(tài)地址自動(dòng)配置概述　  5.4　鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議報(bào)文　  5.5　鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議報(bào)文的交換示例　  5.6　鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議分組類型及格式　    5.6.1　路由器請求報(bào)文　    5.6.2　路由器廣告報(bào)文　    5.6.3　鄰居請求報(bào)文　    5.6.4　鄰居廣告報(bào)文　    5.6.5　重定向報(bào)文　  5.7　鄰居發(fā)現(xiàn)選項(xiàng)類型及格式　    5.7.1　鏈路層地址選項(xiàng)　    5.7.2　前綴信息選項(xiàng)　    5.7.3　重定向首部選項(xiàng)　    5.7.4　MTU選項(xiàng)　    5.7.5　路由信息選項(xiàng)　  5.8　下一跳判定和地址解析　  5.9　鄰居不可達(dá)檢測算法　  5.10　無狀態(tài)地址自動(dòng)配置　    5.10.1　地址的構(gòu)成和地址狀態(tài)　    5.10.2　重復(fù)地址檢測算法　    5.10.3　處理路由器廣告　    5.10.4　隱私擴(kuò)展　  5.11　路由器特有的操作　    5.11.1　發(fā)送未經(jīng)請求的路由器廣告　    5.11.2　處理路由器請求　    5.11.3　處理路由器廣告　  5.12　主機(jī)特有的操作　    5.12.1　發(fā)送路由器請求　    5.12.2　處理路由器廣告　    5.12.3　默認(rèn)路由器選項(xiàng)　  5.13　代碼介紹　    5.13.1　鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文定義　    5.13.2　鄰居緩存：llinfo_nd6{}結(jié)構(gòu)　    5.13.3　操作變量：nd_ifinfo{}結(jié)構(gòu)　    5.13.4　默認(rèn)路由器：nd_defrouter{}結(jié)構(gòu)　    5.13.5　前綴：nd_prefix{}結(jié)構(gòu)　    5.13.6　前綴控制：nd_prefixctl{}結(jié)構(gòu)　    5.13.7　鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文選項(xiàng)：nd_opts{}結(jié)構(gòu)　    5.13.8　DAD隊(duì)列條目：dadq{}結(jié)構(gòu)　    5.13.9　IPv6地址：in6_ifaddr{}結(jié)構(gòu)　    5.13.10　目的地緩存　    5.13.11　操作常量　  5.14　初始化函數(shù)　    5.14.1　nd6_init()函數(shù)　    5.14.2　nd6_ifattach()函數(shù)　  5.15　鄰居緩存管理函數(shù)　    5.15.1　nd6_rtrequest()函數(shù)　    5.15.2　nd6_cache_lladdr()函數(shù)　    5.15.3　nd6_lookup()函數(shù)　    5.15.4　nd6_free()函數(shù)　    5.15.5　nd6_timer函數(shù)　  5.16　鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議報(bào)文處理函數(shù)　    5.16.1　nd6_ns_output()函數(shù)　    5.16.2　nd6_ns_input()函數(shù)　    5.16.3　nd6_na_input()函數(shù)　    5.16.4　nd6_na_output()函數(shù)　    5.16.5　nd6_rs_input()函數(shù)　    5.16.6　nd6_ra_input()函數(shù)　    5.16.7　icmp6_redirect_input()函數(shù)　    5.16.8　icmp6_redirect_output()函數(shù)　  5.17　鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議報(bào)文選項(xiàng)處理函數(shù)　    5.17.1　nd6_option_init()函數(shù)　    5.17.2　nd6_option()函數(shù)　    5.17.3　nd6_options()函數(shù)　  5.18　默認(rèn)路由器管理函數(shù)　    5.18.1　defrouter_addreq()函數(shù)　    5.18.2　defrouter_delreq()函數(shù)　    5.18.3　defrouter_addifreq()函數(shù)　    5.18.4　defrouter_delifreq()函數(shù)　    5.18.5　defrouter_lookup()函數(shù)　    5.18.6　defrouter_select()函數(shù)　    5.18.7　defrtrlist_del()函數(shù)　    5.18.8　defrtrlist_update()函數(shù)　  5.19　前綴管理函數(shù)　    5.19.1　nd6_prelist_add()函數(shù)　    5.19.2　prelist_remove()函數(shù)　    5.19.3　prelist_update()函數(shù)　    5.19.4　find_pfxlist_reachable_router()函數(shù)　    5.19.5　與在鏈條件有關(guān)的前綴和地址狀態(tài)　    5.19.6　pfxlist_onlink_check()函數(shù)　    5.19.7　nd6_prefix_onlink()函數(shù)　    5.19.8　nd6_prefix_offlink()函數(shù)　  5.20　無狀態(tài)地址自動(dòng)配置函數(shù)　    5.20.1　in6_ifadd()函數(shù)　    5.20.2　in6_tmpifadd()函數(shù)　    5.20.3　regen_tmpaddr()函數(shù)　  5.21　重復(fù)地址檢測函數(shù)　    5.21.1　nd6_dad_find()函數(shù)　    5.21.2　nd6_dad_starttimer()函數(shù)　    5.21.3　nd6_dad_stoptimer()函數(shù)　    5.21.4　nd6_dad_start()函數(shù)　    5.21.5　nd6_dad_stop()函數(shù)　    5.21.6　nd6_dad_timer()函數(shù)　    5.21.7　nd6_dad_duplicated()函數(shù)　    5.21.8　nd6_dad_ns_output()函數(shù)　    5.21.9　nd6_dad_ns_input()函數(shù)　    5.21.10　nd6_dad_na_input()函數(shù)　  5.22　其他函數(shù)　    5.22.1　nd6_is_addr_neighbor()函數(shù)　    5.22.2　nd6_output()函數(shù)　    5.22.3　rt6_flush()函數(shù)　    5.22.4　nd6_rtmsg()函數(shù)　第6章　傳輸層的實(shí)現(xiàn)　  6.1　簡介　  6.2　IPv6上的TCP和UDP　  6.3　IPv6的偽首部　  6.4　IPv4校驗(yàn)和與IPv6校驗(yàn)和的區(qū)別　  6.5　IPv4映射的IPv6地址的用法　  6.6　代碼介紹　  6.7　對(duì)PCB和套接字的一般操作　    6.7.1　IPv6 PCB的分配：in_pcballoc()函數(shù)　    6.7.2　綁定本地地址：in6_pcbbind()函數(shù)　    6.7.3　固定遠(yuǎn)程地址：in6_pcbconnect()函數(shù)　    6.7.4　in6_pcbladdr()函數(shù)　    6.7.5　搜索PCB條目：in6_ pcblookup_local()函數(shù)　    6.7.6　搜索IPv4映射的PCB：in_pcblookup_local()函數(shù)　    6.7.7　搜索PCB條目：in6_pcblookup_hash()函數(shù)　    6.7.8　搜索IPv4映射的PCB：in_pcblookup_hash()函數(shù)　    6.7.9　分離一個(gè)IPv6 PCB：in6_pcbdetach()函數(shù)　    6.7.10　控制報(bào)文信令：in6_pcbnotify()函數(shù)　    6.7.11　清空PCB緩存路由：in6_rtchange()函數(shù)　    6.7.12　獲取對(duì)等實(shí)體地址：in6_setpeeraddr()函數(shù)　    6.7.13　獲取本地地址：in6_setsockaddr()函數(shù)　  6.8　IPv6上的TCP　    6.8.1　ip6protosw{}的IPv6上的TCP實(shí)例　    6.8.2　TCP輸出　    6.8.3　初始化首部：tcp_fillheaders()函數(shù)　    6.8.4　TCP輸入：tcp6_input()和tcp_input()函數(shù)　    6.8.5　TCP控制輸入：tcp6_ctlinput()函數(shù)　    6.8.6　TCP用戶請求　  6.9　IPv6上的UDP　    6.9.1　ip6protosw{}的IPv6上的UDP實(shí)例　    6.9.2　UDP輸出：udp6_output()函數(shù)　    6.9.3　UDP輸入：udp6_input()函數(shù)　    6.9.4　UDP控制輸入：udp6_ctlinput()函數(shù)　    6.9.5　UDP用戶請求的處理　  6.10　原始IPv6　    6.10.1　原始IPv6統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)　    6.10.2　原始IPv6輸出：rip6_output()函數(shù)　    6.10.3　原始IPv6輸入：rip6_input()函數(shù)　    6.10.4　ICMPv6輸入：icmp6_rip6_input()函數(shù)　    6.10.5　原始IPv6控制輸入：rip6_ctlinput()函數(shù)　    6.10.6　原始IPv6控制輸出：rip6_ctloutput()函數(shù)　    6.10.7　原始IPv6用戶請求處理　  6.11　對(duì)IPv4映射的IPv6地址操作的總結(jié)　  6.12　用netstat查看IPv6連接　  6.13　配置IPv4映射的IPv6地址支持　第7章　套接字API擴(kuò)展　  7.1　簡介　  7.2　基本套接字API　    7.2.1　基本定義　    7.2.2　接口標(biāo)識(shí)　    7.2.3　在AF_INET6套接字上進(jìn)行IPv4通信　    7.2.4　地址和名字轉(zhuǎn)換函數(shù)　    7.2.5　基本套接字選項(xiàng)  7.3　高級(jí)套接字API——[RFC3542]　    7.3.1　一些高級(jí)的定義　    7.3.2　IPv6原始套接字　    7.3.3　輔助數(shù)據(jù)介紹　    7.3.4　IPv6分組信息　    7.3.5　處理IPv6擴(kuò)展首部　    7.3.6　路徑MTU的API　    7.3.7　用于一批“r”命令的套接字?jǐn)U展　    7.3.8　列表總結(jié)套接字選項(xiàng)　  7.4　IPv6套接字API的內(nèi)核實(shí)現(xiàn)　    7.4.1　代碼介紹　    7.4.2　ip6_pktopts{}結(jié)構(gòu)　    7.4.3　IPv6套接字選項(xiàng)處理：ip6_ctloutput()函數(shù)　    7.4.4　獲取套接字選項(xiàng)：ip6_getpcbopt()函數(shù)　    7.4.5　設(shè)置套接字選項(xiàng)與輔助數(shù)據(jù)　    7.4.6　清理：ip6_freepcbopts()函數(shù)　    7.4.7　IPv6多播套接字選項(xiàng)　    7.4.8　IPv6原始套接字選項(xiàng)：ip6_raw_ctloutput()函數(shù)　    7.4.9　ICMPv6套接字選項(xiàng)：rip6_ctloutput()函數(shù)　    7.4.10　傳送輸入信息：ip6_savecontrol()函數(shù)　  7.5　套接字選項(xiàng)與輔助數(shù)據(jù)示例　    7.5.1　發(fā)送路徑示例　    7.5.2　接收路徑示例　  7.6　庫函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：libinet6　    7.6.1　inet_pton()函數(shù)和inet_pton6()函數(shù)　    7.6.2　inet_ntop()函數(shù)和inet_ntop6()函數(shù)　    7.6.3　getaddrinfo()函數(shù)　    7.6.4　地址排序示例　    7.6.5　freeaddrinfo()函數(shù)　    7.6.6　gai_strerror()函數(shù)　    7.6.7　getnameinfo()函數(shù)　    7.6.8　其他庫函數(shù)參考文獻(xiàn)　索引　

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　引言　　KAME網(wǎng)絡(luò)軟件已經(jīng)被網(wǎng)絡(luò)工程人員當(dāng)成了一個(gè)非常可靠的IPv6（網(wǎng)際協(xié)議版本6）的工作參考。正如BSD（Berkeley Software Distribution）操作系統(tǒng)的IPv4（網(wǎng)際協(xié)議版本4）源代碼為人們理解網(wǎng)際協(xié)議如何工作提供了極大的幫助，以及[Ste94]為人們理解BSD的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)提供了極大的幫助一樣，本書的目標(biāo)就是通過KAME件實(shí)現(xiàn)，從規(guī)范到操作對(duì)IPv6進(jìn)行描述?！　”菊绿峁┝艘恍└乓尘靶畔?，并為后續(xù)章節(jié)提供了背景知識(shí)。本章從IPV6和KAME項(xiàng)目的簡要?dú)v史開始；然后為那些不太熟悉BsD操作系統(tǒng)的讀者介紹了它們的網(wǎng)絡(luò)層體系結(jié)構(gòu)，KAME就是構(gòu)建在此之上的；接著，在這些基礎(chǔ)知識(shí)之上，對(duì)整個(gè)KAME實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了概要介紹；最后，描述了一種被稱為mbuf的、BsD特有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并通過一些額外的注釋說明了KAME擴(kuò)展對(duì)mbuffiff做的修改，在貫穿本書的代碼描述中會(huì)經(jīng)常用到這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

編輯推薦

　　“閱讀本書是一種享受，讓我想起了Riehard Stevens的《TCP/IP詳解》，本書的技術(shù)深度完一可以與之媲美?！薄　　狫im Bound 北美IPV6工作組主席　　“在IPV6時(shí)代，本書將取代Riehard Stevens的《TCP/IP詳解》一書。我強(qiáng)烈推薦給所有程序員閱讀?！薄　　狫unichiro Hagino EAME項(xiàng)目核心開發(fā)者

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