艾銻無限分享IPv6技術

2013-07-23 14:58 作者：ly 瀏覽量：

互聯網用戶迅猛增多，提供地址的IPv4已經暴露出不足，為此IPv6應運而生。那么，它解決了什么問題？其潛力有多大？還有哪些問題要解決？

　　IP地址面臨枯竭

　　IP協議IPv4產生于1974年，它提供了32位的IP地址。隨著互聯網強勁的發展勢頭，IPv4已經難以滿足需要，它面臨著以下三個主要問題：

　　1.地址資源行將枯竭：IPv4提供的IP地址位數是32位，也即1億個左右的地址。實際使用中，還要去除網絡地址、廣播地址、劃分子網的開銷、路由器地址、保留地址等等，最后有效的地址數目比可用的地址總數還要低。隨著連接到Internet上的主機數目的迅速增加，有預測表明，所有IPv4地址將在2005～2010年間分配完畢。

　　2.路由表越來越大：由于IPv4采用與網絡拓撲結構無關的形式來分配地址，所以隨著連入網絡數目增加，路由器數目飛速增加，相應地，決定數據傳輸路由的路由表也就不斷加大。龐大的路由表不僅增加了路由器的工作量，而且降低了Internet服務的穩定性。

　　3.地址分配不便：IPv4是采用手工配置的方法來給用戶分配地址，這不僅增加了管理費用，而且無法為那些需要IP移動性的用戶提供更好服務。

　　IPv6：窮極想象力

　　與IPV4相比較，IPV6較好的解決了上面提到的眾多問題。具體如下：

　　1.IPv6將現有的IP地址長度擴大到128位。使地址數量大大增加。形象地說，對于地球的每平方米都將有超過1000個IPv6。這將極大地滿足那些伴隨著網絡智能設備的出現而對地址增長的需求，例如個人數據助理(PDA)、移動電話(Mobile Phone)、家庭網絡接入設備(HAN)等。

　　2.主機自動配置IP地址和網絡參數。IPv6繼承了IPv4的DHCP自動配置服務。主機從DHCP服務器租借IP地址并獲得有關的配置信息（如缺省網關、DNS服務器等），由此達到自動設置主機IP地址的目的。

　　3.IPv6提供更好的服務質量(QoS)。IPv6除了可以有效的解決互聯網網絡地址的危機外，而且在提升互聯網網絡性能方面有了很大的提高。在IPv6中提供了對QoS的支持。在IPv6分組的頭部中定義了兩個重要參數：業務類別字段和流標示字段。業務類別字段將IP分組的優先級分為16個等級。對于那些需要特殊QoS的業務，可在IP數據包中設置相應的優先級，路由器根據IP包的優先級來分別對這些數據進行不同的處理。數據流標志位用于定義任意一個傳輸的數據流，以便網絡中所有的節點能對這一數據進行識別，并作特殊的處理。

　　4.為了加強Internet的安全性，防止諸如企業或機構網絡遭到攻擊、機密數據被竊取等不幸事件的發生。Ipv6中包含了一套用于保護IP通信的IP安全協議（IPSec）。IPSec是IPv6的一個組成部分，也是IPv4的一個可選擴展協議。IPv6對安全機制的增強可以簡化安全虛擬專用網（VPN）的實現。

　　5.IPv6支持組播功能，組播是一種可將信息傳遞給所有已登記了欲接收該消息的主機的功能，此功能可同時傳遞數據給大量的用戶，傳遞過程只會占有一些公共或專用帶寬開銷而不會浪費帶寬在整個網絡里廣播。IPv6還包含了一些限制組播消息傳遞范圍的一些特性，這樣，組播消息可以被局限在一個特定的位置，區域，公司或其它約定范圍，從而減少了帶寬的使用并可提供安全性。 　　6.利用必選的RSVP功能，用戶可在沿源點到目的地的路由器上預留帶寬，這使得提供具有服務質量的圖像和其它實時業務成為可能。

　　7.IPv6將支持包長可達四兆字節的分組，這將使得大分組的傳送更容易，并可確保IPv6能夠在任意的傳輸媒體上達到對可用帶寬的最隹利用。

　　IPv6商機何在

　　自從1995年IPv6的主要規格被確定以后，IPv6便成為事實上下一代IP協議的規范。1996年2月美國新罕布什爾大學的IOL（相互操作性實驗室）第一個將IPv6用于通信軟件并進行了相互連接實驗。1997年，以驗證IPv6為主要目的的實驗網絡6bone發展為連接29個國家的大規模網絡。IPv6作為新一代的網絡互聯協議，其先進性和靈活性正在得到越來越多人的認可。

　　我們確信IPv6將會用來連接比計算機和網絡更多的東西，IPv6將使得像掌上型個人數據助理（PDA）、嵌入了網絡元件的移動電話、商務通等許多其它設備接入網絡成為可能，它也能使從家里的電鈑鍋到高爾夫球場上的灑水車這樣廣泛的設備和裝置接入網絡。

　　IPv6的普及將標志著網絡時代的徹底到來。在不遠的將來，當汽車由于交通堵塞而停在路途中時，我們將能夠利用車載計算機通過口述來修改日程安排以便讓家人和同事知道我們被堵在哪兒了，還可以控制打開里的暖氣和電燈，同時在這輛車上還可以運行診斷程序和下載結果，這樣當我們到達指定的商店時，我們需要的東西早已準備好了。事實上，無論在家里、在辦公室還是在娛樂場所，我們曾使用的交互設備都可接入到因特網上，商機無限且前景驚人，IPv6將使所有的這些成為可能。

　　轉換到IPv6還要解決什么

　　IPv6協議與IPv4協議不兼容的事實是其走向市場的一個難點。目前IETF正在確定兩種方法來完成這種轉換處理：隧道技術和雙協議棧技術。

　　隧道技術是一種選擇，兩個IPv6的站點可以在IPv4骨干網上通過隧道通信（或反之），但它無法讓一個IPv4站點與另一個IPv6站點通信。而如果一個站點具有IPv4/IPv6的雙協議棧，它就即可以與IPv4站點通信也可以與IPv6站點通信。但是這樣做顯然需要巨大的投資，特別是對于規模較大的網絡，不同供應商的產品協議棧的互通協調也是有必要的，同時，上層協議也可能需要替換。

　　雖然IPv6設計的基本目標是易于從IPv4轉換到IPv6和能于IPv4共存，但把今天數十億臺基于IPv4的系統轉換到IPv6上將面臨巨大挑戰。但是，Ipv6內置的兼容性特點將使得這種努力會容易一些，并且像IPv6上的分組隧道和IPv4上的分組隧道技術，以及協議翻譯網關都將使得這項工作較為容易。

　　許多機構組織都正在開發IPv6驅動軟件，一些網絡供應商也宣布了他們對IPV在網絡應用和通信軟件產品中的廣泛支持。

　　對協議系統的修改可能會給現有的應用帶來很大的影響，因此必須小心謹慎地實施以使風險最小，因此，在現有的應用中把IPv4轉換到IPv6或在一個新的應用中實現IPv6，都需要相當的專業技術從而確保協議的平滑轉換和準確無誤地實現。可以采取逐步升級和最小限度升級等方法逐漸逐步，以減少風險。

　　因此IPv6正在發展許多網絡廠商也正在組織力量開發IPv4轉換到IPv6的產品，無論如何，IPv4終將被IPv6所替代，這是歷史發展的必然規律。

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