當前位置:學問君>學習教育>畢業論文>

港口管理與計算機網絡資源的探討

學問君 人氣:2.44W
港口管理與計算機網絡資源的探討
摘要:Internet以及大量的LAN均使用TCP/IP協議作爲通信協議,而當前IP協議的版本主要是IPv4。IPv4自身存在某些缺陷需要更新換代,突出表現在地址即將耗盡。本文主要論述了IPv4的缺點、IPv6的特點,以及IPv4向IPv6過渡的問題,以便更好的爲港口管理現代化服務
關鍵詞:IPv4  IPv6  地址  網絡
        現代社會被認爲進入了資訊時代,計算機應用深入到了社會的各個方面,網絡在港口管理中的應用也日益廣泛。但同時,計算機的網絡資源也近爲枯竭,這對計算機在港口管理或其他方面的應用產生了直接影響,所以,較爲充分的挖掘計算機的網絡資源迫在眉睫,這樣也可以爲港口管理提供更專業的服務。
        一、IPv4的缺點
        4的地址資源近爲枯竭
        在IPv4協議中,32個二進制數位用來表示IP位址的長度。同時,IP位址可以大致的分爲三類:A、B、C類分別適用於大型企業、中型企業和小型企業。其地址可以區分的網絡數量分別爲128、16384、2097152,而在每個網絡中,可容納的主機數量分別爲16777216、65536、256。
        早期的IP位址分配,由於一個C類網絡只能標識254個主機,而大多數企業網絡中的主機數量都遠多於254,因此,不得不爲他們分配B類地址。這不僅造成了IP位址資源的極大浪費,也使得B類地址面臨同樣被分配殆盡的危險。
        4的路由選擇問題
        在Internet上傳輸的IPv4分組必須從一個網絡進行路由選擇到另一個網絡以到達其目的地。問題在於路由表的.長度將隨着網絡數量的增加而變長。而路由表越長,路由器在表中查詢正確路由的時間就越長,使得路由選擇效率日益低下。這個問題比地址資源枯竭更加制約了互聯網的增長。
        3.性能方面有優化餘地
        最初的IPv4,旨在尋找最優的方法進行可靠、高效的異種網絡數據傳輸,使得不同的計算機和異構網絡能夠實現互操作。但實際上IPv4在諸多地方都可以進行性能上的優化和改進,如關於最大傳輸單元的設定、IP頭的設計、檢驗和使用、IP選項的應用等都有優化的餘地。
        4.安全性有待改進
        隨着虛擬專用網軟件和硬件產品的引入,拓寬了原有的安全隧道協議及機制,也使得IP安全性的問題日益暴露。如加密在應用層中進行,則公開了很多資訊。因爲參與處理的一些進程及系統的相關資訊會透過攜帶它的IP數據被泄露,雖然應用層數據其本身已被加密。
        5.移動性及管理支援
        在早期的Internet中,多數計算機系統都是透過靜態連接實現與Internet的互連,極少改變。而由於現實中的工作及計算機的移動性越來越強,其相應的要求也越來越高。雖然IPv4也根據現實的需求做出了一些改變,但事實上,IPv4是不具備支援移動性和網絡管理能力的,在其基礎上的各種努力也是徒然。
        4選項的問題
        由於IPv4頭中有一個可變長的、用於說明特殊功能的選項字段,但很多的數據包又不支援IP選項,路由器通常會把這些數據包當做無法識別的特例進行擱置,只有在對路由器總體性能沒有什麼影響才加以識別和處理。因此,IPv4選項對性能的較大影響,使它們的使用也受到較大影響。
        二、IPv6的特點
        IPv6相比於IPv4的改進主要可以體現在以下五個方面:
        1.擴展地址
        IPv6與IPv4有不同的地址格式。IPv6的一個IP位址由8個地址節構成,每節包含16個地址位,用4個十六進制數表示,並用冒號來分隔節與節。除了128位的地址資源空間,IPv6還有一種稱爲可聚合全局單點廣播的地址,這是一種具有分級結構的地址,專門爲點對點的通信設計。 
        IPv6地址用128位的標識符指定接口和接口組。它的地址類型可以分爲三種:單播(一個單接口有一個相應的標識符)、任意播送(一般屬於不同節點的一組接口有一個標識符)、多點播送(一般屬於不同節點的一組接口有一個標識符)。IPv6的地址結構中除了把32位地址空間擴展到了128位外,還調整了IP主機可能獲得的不同類型的地址。如IPv6用任意點播地址取代了廣播地址。
        2.簡化頭格式
        IPv6中包含有8個字段(其中兩個是源地址和目的地址),總長爲40字節。而IPv4中,包含選項時長度可達到60字節,長度沒有選項時則爲20字節,但至少有12個不同字段。IPv6透過使用如固定格式包頭、減少需檢查和處理字段的數量等方法,使其有更高的選路效率。而所有包頭長度的統一也使得包頭更爲簡化,改變了IP的某些工作方式,包頭長度字段也不再需要。
        3.更支援擴展和選項
        在IPv4中可以在IP頭的尾部加入選項,但Pv6中在單獨的擴展頭中加入選項。這樣,只有在必要時,纔會對選項頭進行檢查和處理。
        IPv6中對多種不同的擴展頭標都進行了規範的定義,表明它們應由下一個頭標域的值來標識,並且每種的頭部都應該是可選的,只有當多於一種頭部出現時,它們才必須在固有頭部後面緊挨的位置。同時,擴展頭標應加在IP分組的基本頭標之後,這是對擴展頭標進行的特殊處理。
        4.流標識
        在IPv4中,對所有包大致同等對待,這意味着每個包都是由中間路由器按照自己的方式來處理的。路由器並不能具體記錄對將來的包