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基于IPv6的Web建模的研究與探討

2009-07-10
作者：張 珊,，陳建勛,，王新剛

　　摘? 要： IPv4作為當前Internet上使用最廣泛的第三層網(wǎng)絡協(xié)議，在取得巨大成功的同時,，將面臨著IPv4地址嚴重匱乏的危機,，而IPv6技術的應運而生使地址空間以及其他諸多優(yōu)點得到廣泛研究與應用,。目前，IPv6相關的基本協(xié)議已經(jīng)基本成熟,，但在IPv6技術下,，對于Web建模來說，仍需要做深入的研究,，以此推進網(wǎng)絡技術的良好發(fā)展,。
??? 關鍵詞： IPv4；IPv6,；Web建模

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?? 目前,，在互聯(lián)網(wǎng)上的相關應用絕大多是構建在IPv4之上的，隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,，全球IPv4地址將會使用完畢,，IPv6的應運而生，使得地址空間有了較大增加,。IPv4和IPv6在諸多方面的差異,，如：地址結構、地址配置,、報文結構,、報文字段意義以及安全協(xié)議等使得原有Web建模方式需要進行調整或改變。本文就當前IPv6技術[1,，2]的發(fā)展與IPv4技術進行比較,，以此探討和研究Web建模,。
1?IPv6簡介
??? 當前,，互聯(lián)網(wǎng)中所用的IP協(xié)議是IPv4版本的，該版本是在1981年由RFC791標準化的,。而IPv6是“Internet Protocol Version 6”的縮寫,，被稱作下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它是由IETF設計的用來替代現(xiàn)行的IPv4協(xié)議的一種新的IP協(xié)議,，標準化工作始于1991年,，主要部分在1996年完成，它的地址長度為128位,，其地址空間容量理論上是原IPv4的4倍,。
　　IPv6是針對現(xiàn)有IPv4所存在的一些問題和不足而提出的，同時在其他諸多方面也做了改進,，例如路由方面,、自動配置方面,。此外，簡化的報頭和靈活的擴展,，層次化的地址結構,，即插即用的連網(wǎng)方式，網(wǎng)絡層的認證與加密,，服務質量的滿足,，對移動通訊更好的支持等特點成為IPv6的優(yōu)點。一個完整的IPv6的實現(xiàn)主要應當包括以下7個擴展報頭的實現(xiàn)：逐個路程段選項報頭,、目的選項報頭,、路由報頭、分段報頭,、身份認證報頭,、有效載荷安全封裝報頭、最終目的報頭,。
　　因為有了諸多的改進,，IPv6協(xié)議相對于現(xiàn)有的IPv4協(xié)議是不兼容的，由此,，現(xiàn)存互聯(lián)網(wǎng)中的軟件和硬件設備以及各種應用都有可能不能直接地運行在IPv6之上,。因此，從IPv4網(wǎng)絡過渡到IPv6網(wǎng)絡的漸進過程中,，就需要設計和研發(fā)特殊的過渡和共存機制或者部署特殊的IPv4/IPv6轉換設備,，以便能較好地實現(xiàn)從IPv4網(wǎng)絡到IPv6網(wǎng)絡的平滑過渡和演變，這也使得Web建模過程中需要考慮的因素相應增多,。
2?Web建模概述[3]
??? 在軟件系統(tǒng)開發(fā)中,，實用的Web系統(tǒng)一般都較為復雜，但其系統(tǒng)模型通?？梢杂枚鄠€方式表示,。通常情況下，對于一個Web應用起重要作用的有：頁,、腳本,、組件、框架和表單,，而在Web建模中,，常用到以下建模方式。
2.1?頁建模
　　頁是Web應用的基礎和主要產(chǎn)物,，用戶所看到的信息都是以頁的形式通過瀏覽器展現(xiàn)出來的,。在頁建模時，可以提供兩個單獨的類別模板類：服務器頁和客戶頁。在既有服務器功能又有客戶功能的Web應用中,，任何頁都能表示為兩個單獨的類,，即使它們是在同一文件/組件中實現(xiàn)的。在這種情況下,，頁的服務器方法和頁作用域的變量都包含在類別模板類中,，該類的方法是頁的服務器端腳本的子過程和函數(shù)。在腳本中聲明的頁作用域的變量是類的屬性,。客戶端腳本或用戶界面格式不在服務器頁的作用域中,，服務器腳本還可以與服務器中存在的組件相關聯(lián)?？蛻繇撏瑯佑妙悇e模板類表示,，客戶頁的屬性是頁作用域的變量，其方法是在客戶端瀏覽器執(zhí)行的函數(shù),，客戶頁可以與在客戶端執(zhí)行的組件關聯(lián)[3],。
2.2?組件建模
　　在Web應用體系結構中，組件有服務器組件和客戶端組件兩類,。而在Web建模方法中,， Web應用中對象可利用組件建模進行建模，如DLL,、ActiveX控件以或一些可執(zhí)行文件,，這些組件有時被擴展為相應的類別模板，在設計模型中,，類別模板和可以應用到類中,，以此標記可以使用的組件，利用設計的類別模板可以提高組件的使用效率[3],。
2.3?表單建模
　　表單在HTML格式的頁中是客戶頁的一部分,，與用戶輸入有關，表單包括其他的屬性,，該屬性可能不適用于整個客戶頁,，在一個客戶頁中可以有多個表單，每個關聯(lián)不同作用的頁,。為了表示表單,，可以創(chuàng)建新的類別模板類

來建模,。
　　表單類的屬性是域元素,，但表單沒有方法。由于方法在單個表單范圍內(nèi)定義了動態(tài)行為,，因此,，客戶頁的方法可以訪問表單的所有屬性。在客戶頁和表單間，固有的關系是容器關系,?？蛻繇摪韱巍?BR>??? 表單標識了一個特定的Web頁(通常是服務器頁),，用來訪問和處理表單提交的數(shù)據(jù),。關聯(lián)類別模板表示了表單和處理它的Web頁之間的關系，該關聯(lián)是單向的,，因為處理的頁可以訪問表單的屬性[3],。
2.4? 框架建模
　　在Web應用中，可以利用的用戶界面是框架,，如果在應用中使用框架,，它表示多個Web頁可以同時出現(xiàn)，通常,，這些同時出現(xiàn)的頁與一個用戶界面相關聯(lián),。
　　框架通常包含多個客戶頁，任何客戶頁都可包含在框架中,，由于框架只能用于客戶頁,，它也可以包含在另外的框架中，類似于框架嵌套包含,。
　　框架中頁之間的協(xié)調活動要求引用框架內(nèi)的頁,。目標是當客戶頁引用其他活動的Web頁或框架時所使用的術語。由于目標與Frameset元素差別很大,，并且Web頁也能引用其他瀏覽器的目標,，因此，需要定義類別模板,。目標沒有屬性,，只能引用客戶頁的容器，F(xiàn)rameset類可以包含目標,，目標能獨立地存在,。
　　把目標單獨作為類別模板的主要優(yōu)點是它能被許多客戶頁共享及引用。但是,，由于它沒有實際意義的屬性或方法,，因此，它的語義不同于普通的類[3],。
3? Web建模問題探討
　　在過去的幾十年里,，連接到Internet的網(wǎng)絡數(shù)量成倍增長，根據(jù)在上文中介紹的IPv6的相關知識,，IPv6的普及和推廣成為必然,。而作為一個完整的IPv6應能實現(xiàn)以下7個擴展報頭的功能：逐個路程段選項報頭,、目的選項報頭、路由報頭,、分段報頭,、身份認證報頭、有效載荷安全封裝報頭,、最終目的報頭,。而對于Web建模來說，在過去的IPv4技術基礎上的建模方式和策略都從不同程度上受到了影響,。
　　IPV6作為第三層網(wǎng)絡協(xié)議的一部分,，其諸多改進優(yōu)點不斷得到推廣。在IPv4向IPv6過渡時期,，采取的主要過渡技術：雙棧技術和隧道技術,，成為過渡時期的主要應用技術，隨之而來的Web建模問題,，則需要考慮更多影響因素,。
3.1?基于雙棧技術的Web建模問題
??? 雙棧技術是最直接的由IPv4向IPv6轉變的過渡機制。在主機和路由器(網(wǎng)元)的IP層,，該機制能同時實現(xiàn)IPv4和IPv6兩種協(xié)議,。即：網(wǎng)元能較靈活地通過IPv4協(xié)議與現(xiàn)存的IPv4網(wǎng)絡通信，同時,，通過IPv6協(xié)議與新建的IPv6網(wǎng)絡通信,。
　　由此以來，原有Web建模常用的建模方法(頁建模,、框架建模,、表單建模、組件建模等)在使用過程中會受到影響,。例如,，框架建模，由于在Web應用中,，用戶界面通常是框架,，而一個框架通常包含多個客戶頁，任何客戶頁都可包含在框架中,，此外,，一個框架也可以包含在另外的框架中，形成框架嵌套,，通常,，這些同時出現(xiàn)的頁與一個用戶界面相關聯(lián)。由此,，在IPv6環(huán)境下,，在進行建模時，對于路程段選項報頭,、目的選項報頭,、路由報頭、分段報頭,、身份認證報頭,、有效載荷安全封裝報頭等擴展報頭的功能實現(xiàn)，需要進行詳細考慮和設計,，而這些環(huán)節(jié)更是影響Web建模的主要環(huán)節(jié),。
3.2? 基于隧道技術的Web建模問題
??? IPv4向IPv6過渡時期，在過渡機制中,，隧道技術是在IPv6網(wǎng)絡和IPv4網(wǎng)絡鄰接的雙棧路由器上,，利用IPv4報文封裝IPv6報文，然后完全按照IPv4的路由策略將該報文穿越IPv4網(wǎng)絡,，發(fā)送到接收端網(wǎng)絡中,，報文所指的IPv6網(wǎng)絡鄰接的另外一個雙棧路由器，由該路由器將封裝在IPv4報文中的IPv6報文進行解封裝,，然后利用IPv6的路由策略完成IPv6報文的最終轉發(fā)和處理的過程技術,。通常情況下，隧道技術要求連接IPv4網(wǎng)絡和IPv6網(wǎng)絡處的節(jié)點是雙棧節(jié)點,，按其實現(xiàn)方法的不同,，隧道機制現(xiàn)存有兩種：自動隧道和配置隧道[1]。
??? 通常情況下,，配置隧道包括：手工配置隧道和GRE隧道,，而自動隧道包括：6to4隧道、ISATAP隧道,、隧道代理,、Teredo隧道[1]。此外,，除了隧道機制,，還存在協(xié)議轉換機制，因此,，在Web應用中,，特別是在建設骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡中，隧道技術對Web建模的影響相對較大,，應給以周密考慮,。
3.3? 基于IPv6技術的Web建模的安全問題
??? 隨著IPv6技術的進一步研究和應用，相關的安全機制得到更好的完善和改進,。IPSec作為網(wǎng)絡層安全協(xié)議,，實現(xiàn)了IP包級安全,，能為上層協(xié)議提供透明的覆蓋式安全保護，它的開發(fā)性與靈活性使它得到了廣泛應用,，IPSec是下一代IP協(xié)議——IPv6的基本組成部分,，是IPv6必須支持的功能[4]。
　　IPv6對IPSec的支持使得網(wǎng)絡安全得到增強,，IPSec中可能考慮的安全性服務有：訪問控制,、無連接的完整性、數(shù)據(jù)源身份驗證,、對包重放攻擊的預防,、加密等。而實現(xiàn)IPSec的方法通常有：將IPSec作為IPv4或IPv6棧的一部分來實現(xiàn),、將IPSec作為“棧中的一塊”來實現(xiàn),、將IPSec作為“線路的一塊”來實現(xiàn)三種方法。
　　IPSec安全性服務完全通過AH和封裝安全性凈荷(ESP)頭相結合的機制來提供,。正如前文所述,，一個完整的IPv6的實現(xiàn)主要應當包括7個擴展報頭的實現(xiàn)。為此,，隨著IPv6的推廣和使用,，在進行Web建模時，充分考慮在IPv6環(huán)境下的安全問題是Web建模不可忽視的問題,。減少因Web建模缺乏對安全問題考慮而產(chǎn)生安全漏洞和不必要的損失,。
　　隨著計算機網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，IPv6技術將會逐漸得到大范圍的應用和普及,，在IPv4和IPv6共存的過渡階段,，進行Web建模應考慮IPv6環(huán)境下的諸多因素，是進行Web建模和開發(fā)Web應用首要考慮的問題,。
　　將IPv6在IPv4基礎上所做的諸多改進優(yōu)點應用到Web建模的過程中,，充分應用先進技術，使Web建模的應用性和時效性得到可靠保障,。從而,，在提高Web建模效率、減少Web應用的開發(fā)成本和維護成本上具有較高的研究價值和意義,。

參考文獻
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