apanoramaofanycastinipv6networks
孙飞，李智堂，李尧
(网络中心，huazhonguniversityofscienceandtecnology，Wuhan 430074 )
abstract 3360 anycastisanew“多合一多合一”communication methodinipv6networks.with this technology， theproblemoffindingthebestservertorespondtoarequestbecomesavirtualnoop.hinderedbyunresolvedissuesandtheslowdeploymentofipv6nofipv lnotareality.However， anincreaseininterestandresearchsurroundinganycastrecentlywarrantsalookatthestateanddirectionoftheideasinthisarea.this article blemswithnetwork-layeranycasttakingglobalrouting，stateful connection as examples，andtheirpossiblesssible such as gia，source ididd source route option，and so on，togetherwithsomeoptimizationsthathavebeendevelopedrecenter
Keywords: Anycast； 全局路由； 状态连接； GIA； 来源识别选项； 源路由选项
1引言
今天，互联网基本上是单点运输模式的系统。 对大多数事件来说，连接是一对一和一对二连接，如单播。 当然，也有组播和广播，但以单播为主。 随着计算能力和网络技术的发展，出现了新的应用模式，网上通信模式也在发展。 未来的网络在IPv6的支持下，预计将比今天的规模大得多。 IPv6不仅提供了扩展的地址空间，还提供了移动性支持、完全安全性、QoS支持和新的传输模式Anycast。
Anycast是一种新的网络服务，是IPv6的新功能。 与unicast和multicast一样，是IP的通信模式。 Anycast期望用户将发送到一个Anycast地址的消息发送到基于由该地址标识的接口之一[最近的、路由协议的距离测量准则的[1]。
进行路由时，Anycast被视为unicast。 路由算法要求为Anycast包指定正确的目标地址。 当然，这取决于所使用的路由算法。 当路由算法找到“最小开销”路径时，Anycast包将发送到此地址。 当主机开始接收包时，路由器将再次更新路由标记并计算最佳路径。 如果最佳路径发生更改，发送到同一Anycast地址的数据包将发送到另一台主机，如单播多宿。 路由器只是简单地选择路径，而不管包是发送到一个主机，还是发送到两个或更多主机。
图1选播的网络拓扑图
发送者1和发送者2向相同的选播地址发送选播分组，但是1访问了Member2，2访问了member 2，并且分别访问了最靠近它的服务器，如图1所示。
Anycast作为新的网络服务被IPv6接受，最初的IPv6标准为Anycast分配了单独的地址空间[2]，但新的IPv6标准RFC 2373消除了Anycast的单独地址空间，为IPv6
这里是subnet-router anycast地址的示例。 假设节点：具有以下IPv6地址
3 FFE : fff :1003360 f 101: f 101:2103360 a4 ff : fee :9566/64
Subnet-router使用不带后缀的地址“least significant 64 bits”:
3 FFE : fff :1003360 f 101: f 101: f 10133603360/64
为了避免在IPv6扩展期间可能出现的问题，选播地址仅用于路由器，而仅用于目标地址。
2实现应用
选播特性对UDP和DNS请求这些非状态连接的APP应用有很大的好处[4]。
2.1选择服务
很多公认的广播选择APP集中在“服务器选择”的区域。 随着互联网规模的扩大，很多功能在同一个节点上
中进行选择一直是并且将来也是一个主要的研究话题。要想在合理的时间内响应请求，这个请求必须分发到众多服务器上。 Anycast的one-to-one-of-many特性可以很好地解决这个问题。2.2 服务定位
选播在“服务定位”上也很有用。你可以让运行这些服务的所有服务器都响应同一个选播地址。这样客户自动会查找到“最近的”服务器，而不用去考虑网络或者硬件的错误。在这样的网络里添加删除节点对可用性影响微小。这在移动adhoc网络以及传感器网络中尤其重要，因为这一类网络的拓扑结构总在快速变化。
3 面临问题
在选播的全球性部署中，有些问题是与生俱来。近几年，人们提出了一些解决方案。
3.1 全球路由
也许在选播的应用中最困难的问题就是全球路由。全球范围内的Anycast使得路由聚合变得困难。路由聚合是指为缩短路由表长度提高路由效率，把具有相同地址前缀的多个IP地址合并成一个仅包含相同前缀的网络地址。在实际应用中，当这些IP地址对应相同的下一跳端口时，他们可以在路由表中被合并成一项。而全球性的anycast破坏了路由聚合，因为它允许可以通过不同的子网到达同一个地址。网络级别的选播地址也具有相同的问题，但是通过控制网络大小可以解决这个问题。而对全球范围而言，对选播地址的路由没有办法解决，除非新的路由系统出现。
3.1.1 Global IP-Anycast
GIA是一种新技术，应用在网络级别上的选播上[5]。它解决选播造成的路由聚合问题使用下面的办法：使选播只提供改良过的服务，并且可能到达的目的不是最优的服务器。对于一个给定的选播地址来说，一个本地网络被定义为共享这个子网前缀的网络。因此，每个选播地址都对应一个本地网络，在这个网络里，地址可以汇聚到典型的CIDR。当确定了一个特定的选播节点后，路由器会试着寻找比本地网络更近的节点。它发送一个BGP包来作为选播搜索包，这个包会在路由器之间穿行直到生命值(TTL)结束或者有一个路由器回应了请求。一个路由器如果回应这个请求，说明它知道一个比本地网络更近的选播节点。当搜索的路由器收到回应后，它会更新自己的选播表，并在自身和回应路由器之间建立隧道。因此，发往这个选播地址的包通过隧道发往更近的选播节点，而不是本地网络。
GIA的缺点在于它要求选播地址必须可以和其他地址区分开来，为了发展这个系统，必须有一个有效的方法来区分选播地址和单播地址。为主机分配地址时，必须确定它是单播还是选播，因此这对路由器同样有效，并且不麻烦。但是这只能在本地路由器上实现，而并不能解决全球性问题。