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IPv6/IPv4協(xié)議轉(zhuǎn)換的試驗( 三 )

云知道


數(shù)據(jù)包從IPv4轉(zhuǎn)換到IPv6，長度會增加，根據(jù)兩個協(xié)議之間的數(shù)據(jù)包頭長度不同而變 。
其次是ICMP 轉(zhuǎn)換 。當(dāng)ICMP信息中有未知的域，中繼器將默認(rèn)簡化ICMP的信息 。為了保持ICMP信息，數(shù)據(jù)包頭中ICMPv4 和 ICMPv6的格式基本相同 。惟一例外的是，ICMP的參數(shù)問題信息在ICMPv4中是8位指針值，而在ICMPv6中是32位指針值 。
ICMP錯誤信息盡可能地包含IP 數(shù)據(jù)包頭和相應(yīng)的數(shù)據(jù)，是屬于引起錯誤的那種數(shù)據(jù)包，并且需要像普通IP 數(shù)據(jù)包頭一樣傳輸，以便傳遞這些信息 。這樣，需要遞歸轉(zhuǎn)換包含在ICMP錯誤信息中的IP 數(shù)據(jù)包 。需要注重的是，IP數(shù)據(jù)包頭的轉(zhuǎn)換可能改變數(shù)據(jù)段的長度 。
實際測試過程
這個部分，我們探討基本性能衡量標(biāo)準(zhǔn)，并介紹一些我們所使用過的應(yīng)用，驗證中繼器是否真正起作用 。我們的實驗環(huán)境是，IPv6和IPv4機(jī)器在相互隔離的私有以太網(wǎng)中互連 。中繼器配備了兩個以太網(wǎng)網(wǎng)卡，作為IPv6和IPv4兩個以太網(wǎng)之間的網(wǎng)關(guān) 。我們使用Linux和 Windows NT 4.0作為我們測試IPv6的機(jī)器 。Windows NT上，我們使用Microsoft Research公開發(fā)布的IPv6協(xié)議棧 。中繼器被當(dāng)做一個Windows NT 設(shè)備驅(qū)動，Windows NT上的中繼器使用IPv4和IPv6協(xié)議棧發(fā)送IP數(shù)據(jù)包 。
為了評估中繼器的性能，我們使用工具來測量帶寬，并用ping測量一對IPv6和IPv4主機(jī)之間的通信延遲，使用NT內(nèi)建的IPv4轉(zhuǎn)發(fā)功能，對比IPv6/IPv4 中繼器進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的性能，結(jié)果顯示:
在100Mbps網(wǎng)絡(luò)上，我們測量了64字節(jié)到1440字節(jié)的ping數(shù)據(jù)包的往返延遲 。表1中，v4-v4和v6-v6列，顯示了使用相同協(xié)議的兩個機(jī)器之間的通信延遲 。FWD和NAPT列，分別顯示了通過NT轉(zhuǎn)發(fā)和我們的中繼器進(jìn)行通信的往返延遲 。中繼器比轉(zhuǎn)發(fā)器平均慢了30微秒 。
表2則顯示了在10M和100M以太網(wǎng)上，使用TCP發(fā)送64 MB的帶寬 。需要注重的是，10M以太網(wǎng)中，中繼器和轉(zhuǎn)發(fā)器對帶寬沒什么顯著影響 。但是在快速網(wǎng)絡(luò)（100M以太網(wǎng)）中，轉(zhuǎn)發(fā)器和中繼器的帶寬明顯低于IPv4或IPv6內(nèi)部的直接通信 。使用NT性能檢測軟件，我們注重到，在快速以太網(wǎng)運行ttcp帶寬標(biāo)準(zhǔn)檢測時，轉(zhuǎn)發(fā)器/中繼器中處理器的利用率幾乎接近100% 。這是由NT的數(shù)據(jù)包接受體系架構(gòu)引起的，這種設(shè)計結(jié)構(gòu)假設(shè)設(shè)備驅(qū)動擁有數(shù)據(jù)包緩沖，不會把緩沖的權(quán)限給接收數(shù)據(jù)包的模塊（在大多數(shù)UNIX系統(tǒng)中，正是如此） 。報告結(jié)果，我們認(rèn)為，使用中繼器和轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬受到CPU的限制，明顯地受到了NT數(shù)據(jù)包接受體系架構(gòu)的影響；必須分配緩沖空間容納IP數(shù)據(jù)包的有效負(fù)載，并在轉(zhuǎn)發(fā)前，復(fù)制完整的數(shù)據(jù) 。另外需要注重的是，使用中繼器的帶寬，比轉(zhuǎn)發(fā)器少了10% 。我們斷定，性能損失部分是因為Microsoft Research的IPv6原型不夠好，這種原型比Windows NT攜帶的產(chǎn)品化IPv4協(xié)議棧慢了1.9Mbps 。我們估計Windows NT IPv6的實現(xiàn)比較成熟時，端到端的TCP帶寬供給會有所改善 。
我們對目前的延遲和帶寬測量結(jié)果比較滿足，因為所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換不一定會對性能產(chǎn)生明顯的影響 。
設(shè)計中繼器的目的，是為了“真實世界”的應(yīng)用能夠透明工作，我們使用了比較有代表性的一套程序，試驗TCP、UDP和ICMP協(xié)議通過中繼器工作的情況 。測試的應(yīng)用包括IPv6版本的Apache網(wǎng)頁服務(wù)器、ttcp、finger、telnet、ping、traceroute和ftp等 。
實驗中發(fā)現(xiàn)，TCP協(xié)議轉(zhuǎn)換工作得很好，但是我們還想驗證普通的TCP應(yīng)用 。我們用telnet和finger，通過中繼器在IPv6和IPv4主機(jī)之間建立連接 。另外，IPv4主機(jī)上的網(wǎng)頁瀏覽器從IPv6的Apache網(wǎng)頁服務(wù)器接收文檔，也相當(dāng)成功 。ping程序使用ICMP信息，判定特定主機(jī)是否聯(lián)網(wǎng) 。我們也用ping測量主機(jī)之間的基本往返延遲 。

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