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浅谈IPv6 技术

2015-8-3 20:52| 发布者: dzly| 查看: 479| 评论: 0

摘要: 近年来,随着我国经济、军 事实力和综合国力的不断强大, 工业、农业、军事上的现代化、 自动化、信息化、智能化程度上 的不断提高;互联网技术、电子 商务的快速发展,中国已经是一 个互联网和移动通信的大国。然 而作为互联网最基础的TCP/IP 协 议中的IPv4 技术,其地址空间的 耗尽和技术上的缺陷,已经不能 满足当前Internet 的发展需求。
  近年来,随着我国经济、军事实力和综合国力的不断强大,工业、农业、军事上的现代化、自动化、信息化、智能化程度上的不断提高;互联网技术、电子商务的快速发展,中国已经是一个互联网和移动通信的大国。然而作为互联网最基础的TCP/IP 协议中的IPv4 技术,其地址空间的耗尽和技术上的缺陷,已经不能满足当前Internet 的发展需求。
  1 IPv4技术的现状
  IPv4 (Internet Protocol Version 4 ) 采用了32位的地址结构,从理论上可以提供43亿主机数量的地址,但实际上所能分配的地址远远少于该数目,IPv4 地址以A、B、C 等类别进行人工划分,在Internet 发展初期,由于对互联网发展速度估计不足,都以为IP 地址空间会非常充足,当时,一个公司、一所大学就能获得一个A 类或B 类地址。由于历史原因,据统计我国人均目前IPv4 地址占有量为0.171个;而美国人均IPv4 地址目前占有量为5.336个。
  2 IPv6技术的出现
  随着互联网技术的不断发展,IPv4 的许多缺陷也逐渐暴露出来,其中最突出的是IP地址空间已被耗尽和主干路由表不断增长的问题。在北京时间2011年2 月3 日晚10:30国
  际互联网名称和编号分配公司(ICANN)宣布全球IPv4 地址耗尽,而那时,正是IPv6 引入的主要原因,如今很多信息化、智能化新技术的相继实现,如PDA, 无线终端、移动4G业务,信息智能化汽车、智能家居的出现等等,也呼唤着IPv6 的出现,所以只有最终实现IPv6,才可能从根本上解决目前互联网地址耗尽问题,因为IPVv6 能提供天文数字2128个IP 地址空间,而且IPv6 网络协议设计在很多方面比IPv4 更为先进,如网络安全上,服务质量上,网络管理上、灵活移动性上等等。
  3 IPv6技术分析
  IPv6 (Internet Protocol Version 6 ) 协议是IP 协议的第6 版本,于1992年开始开发,
  1998年12月发布标准RFC2460。IPv6 继承了IPv4 的优点,并总结了IPv4 近30年运行经验,目的是解决IPv4 地址空间不足、地址结构规划不合理的问题,同时对IPv4 协议运行中存在的不足进行了改进和功能扩充,技术特点如下:(1)IPv6 采用128位的地址结构,提供了充足的地址空间,解决了IPv4 协议地址资源不足的问题。128位地址包含约43亿*43亿*43亿*43亿个地址节点,使 IP 地址在可预见的将来不会用完。
  (2) IPv6 支持自动配置功能,即插即用。
  IPv6 协议内置支持通过地址自动配置方式,使主机自动发现网络并获取IP 地址,此功能大大提高了内部网络的可管理性,使用自动配置,用户可以即插即用而无需手工配置或使用专用的服务器,使网络的访问变得简单。
  (3) IPv6 支持良好的移动性。任何IPv6节点都可以使用移动IP 功能。IPv6 的移动性支持能够得到其基本协议的较好配合,在IPv6当中不再需要异地代理路由器,同时也很好地解决了移动IPv4 协议当中存在的三角路由、源地址过滤问题,移动通信处理效率更高且对应用层透明。
  (4)IPv6 支持端到端安全。在 IPv6 中加入了关于身份验证、数据完整性和保密性的内容,IPsec(Internet Protocol Security) 是IPv6 协议基本定义中的一部分,利用IPsec 协
  议,IPv6 能够提供比IPv4 更高更好的安全性。
  (5)IPv6 层次化的网络结构,提高了路由效率。IPv6 协议128位的地址长度可以方
  便的进行网络的层次化部署,使得IP 地址空间分配更合理,IPv6 分层聚合功能使全局路由表数量减少,转发效率更高。
  (6)IPv6 报文头简洁、灵活,效率更高,便于扩展。IPv6 和IPv4 相比,去除了IHL、
  Identification、Flags、Fragment Offset、HeaderChecksum、Options、Padding 域,只增了流标签域,因此 IPv6 报文头处理比IPv4 大大简化,提高了处理效率。另外, IPv6 为了更好地支持各种选项处理,提出了扩展头的概念,新增选项时不必修改现有结构就能做到,理论上可以无限扩展,体现了优异的灵活性。
  (7) IPv6 新增流量标签功能,更利于支
  持和提高QoS(Quality of Service)。IPv6 在解决IP 网络的QoS 问题方面进行了革新,在 IPv6的头部,新增了流标签域,源节点可以使用这个域标识特定的数据流,转发路由器和目的节点都可根据此标签域进行特殊处理,如视频会议和VOIP(Voice over IP)等数据流有两个相应的优先权和流标识字段, 一条流由源地址、目的地址、和流标签三个域唯一决定,原节点设定的流标签值在传输中不能改变,并且源节点必须保证当前使用的流标签不被重用,源节点按一定的顺序分配新的流标签,并在系统重启时选定不同的初始化值,IPv6 数据报信息流对各种信息根据紧急性和服务类别确定数据包的优先级,对信息流进行控制 。
  4 结束语
  总的来说,IPv6 协议是为了解决现行Internet 出现的问题而诞生的,作为IPv4 协议的后继者而设计的新版本IPv6 协议,对语音、数据、视频和现有网络应用提供了更卓越的支持与改善。在我国目前“一带一路、互联互通”全面发展信息产业时期,在李克强总理提出的互联网+ 新形态下,IPv6 技术必将成为互联网产业下一个新的增长点,IPv6 技术会在教育、政府、保险、金融、证券、航空、医疗、军队、农业等各个行业和部门中具有非常广阔的市场和应用前景。
  参考文献
  [1] 王相林.IPV6 技术[M]. 北京: 机械工业出版社,2008(05).
  [2] 伍孝金.IPV6 技术与应用[M]. 北京: 清华大学出版社,2010(04).作者单位陕西广电网络传媒(集团)公司杨凌分公司陕西杨凌 712100
    

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