移动IPv4技术和移动IPv6技术
IPv6与IPv4的对比及发展中的问题
IPv6与IPv4的对比及发展中的问题【摘要】IPv6作为IPv4的升级版,在当前网络发展中起着重要作用。
本文首先介绍了IPv4和IPv6的基本概念,然后对比了二者的优劣势,重点分析了IPv6的部署困难和挑战,以及IPv6发展中的问题。
通过本文的研究,可以深入了解IPv6在当前网络环境中的地位和挑战,为未来的发展提供有益参考。
结论部分总结了文章的重点内容并展望了IPv6未来的发展方向,提出了相应的建议。
IPv6的发展对于网络安全和发展至关重要,需要加强技术研究和持续推动IPv6的普及和应用。
IPv6的广泛应用将推动互联网的快速发展,带来更加便捷和高效的网络体验。
【关键词】IPv4, IPv6, 对比, 优势, 部署困难, 挑战, 发展问题, 结论, 展望, 建议.1. 引言1.1 背景介绍IPv4是目前广泛使用的互联网协议,但随着互联网的不断发展和智能设备的大规模普及,IPv4的地址资源逐渐枯竭。
为了解决IPv4地址短缺问题,IPv6协议应运而生。
IPv6是下一代互联网协议,拥有更加庞大的地址空间,可以满足日益增长的互联网设备数量的需求。
随着互联网的普及和快速发展,IPv6的重要性逐渐凸显。
在IPv4和IPv6并存的过渡期,网络运营商、服务提供商以及企业面临着许多挑战和困难。
如何平稳地将网络从IPv4升级至IPv6,如何保证网络安全性和稳定性,以及如何解决IPv6在实际应用中可能遇到的问题,这些都是当前亟待解决的关键问题。
本文将就IPv4和IPv6的基本概念、IPv6相对于IPv4的优势、IPv6与IPv4的对比、IPv6的部署困难与挑战以及IPv6发展中的问题进行深入探讨,旨在为读者提供全面的了解与分析。
1.2 研究目的研究目的:通过对IPv6和IPv4的比较分析,探寻IPv6相对于IPv4的优势和劣势,了解IPv6部署过程中可能面临的困难和挑战,及发展中存在的问题。
希望可以为IPv6的推广和应用提供一定的参考和指导,促进IPv6技术在互联网发展中的应用和推广,推动IPv6网络的建设与发展。
IPv4与IPv6的应用与比较研究
IPv4与IPv6的应用与比较研究随着互联网的不断发展,IP地址的管理和分配问题逐渐浮出水面。
IPv4作为互联网最早的版本,已经难以满足当今互联网的需求,IPv6逐渐成为了一种替代方案。
本文将就IPv4和IPv6的应用与比较进行研究。
一、IPv4与IPv6的基本介绍IPv4是互联网最初的版本,它使用32位地址,即IP地址,来表示互联网上的各个主机。
IPv4的地址空间总共分为4294967296个地址,这在当时看起来数目足够,但随着互联网的飞速发展,这样的地址空间变得越来越紧缺,IPv4显然无法满足当今互联网的需求。
IPv6则是IPv4的替代方案,它使用128位地址,即IPV6地址,来表示互联网上的各个主机。
IPv6的地址空间是IPv4地址空间的2的128次方倍,也就是说,它的地址空间比IPv4大得多,可以满足当今和未来互联网的需求。
二、IPv4与IPv6的应用1. IPv4的应用IPv4目前仍然是互联网上最广泛使用的版本,在互联网通信、应用程序开发、网络设备配置、防火墙管理等领域都有广泛的应用。
IPv4的地址空间已经逐渐被用尽,但它仍然可以通过子网掩码、网络地址转换等技术手段,将地址空间划分出更小的子网,提高地址利用率,保证互联网上更多的设备可以连接到互联网上。
2. IPv6的应用IPv6目前已经在一些领域得到了广泛的应用,比如企业内部网络、高校网络、政府网络等。
此外,一些新兴技术和应用程序,比如物联网、移动云计算等,也开始采用IPv6技术。
使用IPv6技术可以提高网络的安全性、可扩展性、效率和稳定性。
IPv6比IPv4更加稳定,因为IPv6的网络地址是全球唯一的,这意味着不会产生地址冲突和重复的问题。
此外,IPv6可以提供更高的带宽,更低的延迟,更好的数据保护等功能。
三、IPv4与IPv6的比较1. 地址空间IPv4的地址空间是32位,即2的32次方,共4,294,967,296个地址。
而IPv6的地址空间是128位,即2的128次方,共约340亿亿亿亿个地址。
移动IPv6与移动IPv4技术优势比较
移动IPv6与移动IPv4技术优势比较IPv4在设计之初并没有考虑到终端设备的移动性,所以连网设备移动时需要从互联网上断开,而在另外一个地方重新连接时,还需要重新配置系统的新的IP地址、正确的子网掩码和新的默认路由器(网关)才能继续通信。
为了支持互联网上的移动设备,IETF推出了移动IP的标准来使用户保留不变的永久IP地址,而不管他们是否连接在网上。
移动IP有两种:一种是基于IPv4的移动IPv4,一种是基于IPv6的移动IPv6。
1、移动IPv4存在的问题(1)三角路由问题在移动IPv4中,所有发送到移动节点的数据包都通过其家乡代理来路由,结果导致家乡网络负载增加,时延也更长。
(2)部署问题移动IPv4要求每个可能的外区网络都有外区代理(FA),如果没有外区代理,那么每个移动节点将需要从外区网络上获得一个全球可路由的IPv4地址,由于IPv4地址的匮乏,这一点几乎不可能做到。
(3)入口过滤“Ingress-Filtering”问题ISP的边际路由器可能会将包含的源IP地址拓扑不正确的数据包抛弃掉,因此,在移动IPv4中,移动节点离开家乡网络到外区的ISP那里,使用自己的家乡地址作为源IP地址发送数据包,入口过滤可能会将这些数据包抛弃掉。
(4)认证和授权IPSec在IPv4中是可选部分,却是IPv6的有机组成部分,移动IPv4中只利用这一机制进行移动IPv4登记的认证。
2、移动IPv6与移动IPv4的比较从技术上对移动IPv6与移动IPv4进行比较,移动IPv6的优势非常明显,主要体现在以下方面:(1)地址数量IPv4地址空间为32位,而IPv6为128位,因此IPv6有着巨大的地址空间,将为全球数十亿的用户提供足够多的地址,甚至允许大量的私人IPv6地址的存在,这对于新兴的网络市场来说是非常诱人的。
特别是充满生机的移动市场,采用IPv6之后,IPv4中的网络地址翻译(NA T)将不再需要,这将使移动IPv6的部署更加简单直接。
IPv6与IPv4的对比及发展中的问题
IPv6与IPv4的对比及发展中的问题IPv6和IPv4是当前互联网上最常用的两种协议。
IPv4是因特网最早的协议,它使用32位地址来区分不同的计算机,可表示的 IP 地址数目有限,最多可表示 42.9 亿个地址,而IPv6则使用128位地址,可以表示更多的地址空间,达到了340以及更多个地址。
IPv6和IPv4之间主要区别有以下几点。
首先是地址空间,IPv4使用32位的地址空间,而IPv6采用128位地址空间,地址空间的巨大提升可以使IPv6支持更多更多的设备,同时也是因为IPv4地址空间的枯竭导致了IPv6的逐渐普及;其次是地址分配,IPv4的地址分配是基于动态主机配置协议(DHCP)为主要手段,而IPv6的地址分配则是通过路由广播协议的互联网组管理协议(IGMP)来实现的,这种协议的实现更为高效,可以达到快速连接和广域网传输的目的。
第三是数据包构成,IPv4采用变长字段的结构来构成数据包,而IPv6则完全采用固定长度的结构,这也是IPv6扩展报头弥补IPv4报文格式限制的重要方式之一;第四是安全机制,IPv4的安全机制并不强,且容易受到攻击和非法入侵,而IPv6则有一些内置的安全机制,如IPsec(网络层安全协议),在信息传输过程中可以对数据进行加密和身份验证,可以保证数据的安全性。
虽然IPv6有这么多的优势,但是其普及率却相对较低,这主要是由于以下几个方面的问题所导致的。
第一,IPv6技术自身的问题。
虽然IPv6拥有更多的地址空间和更强大的安全功能,但是与IPv4相比,IPv6的协议复杂度要高一些,也是IPv6普及需要解决的问题之一;第二是IPv6的兼容性问题。
IPv4和IPv6是两个独立的协议,它们之间的通信需要进行互操作性,而IPv4设备无法直接与IPv6设备通信,需要进行转换,这就增加了网络的复杂性,也导致了IPv6普及进展的困难;第三是网络运营问题。
IPv6技术需要运营商进行升级和部署,但是IPv6技术的部署与升级需要投入大量的资金和人力资源,也需要避免由于升级过程中出现的问题而影响网络的稳定性,这也是IPv6普及进展相对缓慢的原因之一。
IPv6与IPv4的对比及发展中的问题
IPv6与IPv4的对比及发展中的问题【摘要】IPv6与IPv4在地址长度、地址空间、协议特点等方面存在明显差异。
IPv6采用128位地址长度,远超IPv4的32位,使得IPv6拥有更广阔的地址空间。
IPv6的协议特点更加安全可靠,但在应用现状方面仍有不足。
在发展中,IPv6面临着安全性问题的挑战。
尽管如此,IPv6的推广前景依然广阔,有望与IPv4共存,并且未来发展路径也越发清晰。
IPv6的发展不仅关乎网络技术的升级换代,更关乎未来互联网的可持续发展。
IPv6的未来发展将持续受到重视,为互联网的稳定和安全做出更大的贡献。
【关键词】IPv6, IPv4, 对比, 发展历程, 地址长度, 地址空间, 协议特点, 应用现状, 安全性问题, 推广前景, 共存可能性, 未来发展路径1. 引言1.1 IPv6与IPv4的对比IPv6与IPv4是两种互联网协议,它们在地址长度、地址空间、协议特点以及应用现状等方面有着明显的差异。
IPv4使用32位地址,共4.3亿个地址,而IPv6采用128位地址,可以提供更多数量庞大的地址空间,可以为未来互联网发展提供更多的IP地址资源支持。
在协议特点方面,IPv4采用了NAT(Network Address Translation)技术来缓解地址短缺问题,而IPv6在设计时就考虑了地址枯竭问题,采用地址自动配置和改进的安全机制来确保网络的稳定和安全。
目前,IPv6正在逐渐取代IPv4成为互联网的新标准协议,但由于IPv4的使用广泛,IPv6的推广依然面临一些挑战和困难。
IPv6的推广前景取决于如何解决IPv4与IPv6共存的问题,以及如何应对IPv6发展中的安全性问题。
IPv6的未来发展路径将需要全球互联网社区共同努力,实现IPv6在互联网中的全面应用与推广。
1.2 IPv6与IPv4的发展历程IPv4最初于1981年发布,采用32位地址标识一个网络节点。
随着互联网的快速发展,IPv4地址空间迅速耗尽,IPv4地址枯竭问题日益严重。
IPV4与IPV6共存技术
Ipv4与ipv6共存技术Ipv4与ipv6共存技术摘要:Ipv4与ipv6共存技术顾名思义就是由ipv4和ipv6两部分组成。
Ipv4是大家广泛使用的路由协议,ipv6是在ipv4基础上发展起来的新的路由协议。
IPv4/IPv6业务共存技术用来保证这两种网络协议可以在公共互联网中共同工作,在IPv6发展过程中这些技术可以帮助IPv6业务在现有的IPv4网络基础架构上工作。
主要的IPv4/IPv6业务共存技术又可分为双协议栈技术、地址协议转换(NAT-PT)和隧道技术三类。
双协议栈技术通过节点对IPv4和IPv6双协议栈的支持,支持两种业务的共存。
地址协议转换(NAT-PT)技术是通过与SIIT协议转换盒传统的ipv4下的动态地址翻译及应用层网关相结合。
实现只安装ipv6的计算机和只安装ipv4的计算机通信。
隧道技术通过在IPv4网络中部署隧道,实现在IPv4网络上对IPv6业务的承载,保证业务的共存和过渡,已定义的隧道技术种类很多,主要包括兼容地址自动配置隧道,手工配置隧道、MPLS隧道、ISATAP、6over4、6to 4隧道代理等技术。
在实际应用时要根据具体的业务发展和网络拓扑需要灵活运用各种技术。
关键词:ipv4与ipv6共存隧道技术双协议栈技术1绪论1.1背景自20世纪70年代开始,互联网技术就以远超人们想像的速度迅猛发展。
但是,随着基于IPv4协议的计算机网络特别是Internet迅速发展,互联网在产生了巨大的经济效益和社会效益的同时也暴露出了其本身固有的问题,如路由表过度膨胀、安全性不高、,特别是IPv4地址的匾乏。
随着互联网的进一步发展特别是未来电子、电器设备和移动通信设备对IP地址的巨大需求,使得IPv4约42亿个地址空间根本无法满足要求。
有预测表明以目前Internet的发展速度计算,所有IPv4地址将会在2014年分配完毕。
这是一个值得我们担忧的问题,也是推动下一代互联网协议IPv6研究的主要动力。
移动通信中的移动Ipv6技术
移动通信中的移动Ipv6技术移动通信中的移动 IPv6 技术在当今数字化的时代,移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
随着智能手机、平板电脑等移动设备的普及,以及各种移动应用的不断涌现,人们对于移动通信的需求越来越高。
在这个背景下,移动 IPv6 技术应运而生,为移动通信带来了新的机遇和挑战。
一、什么是移动 IPv6 技术IPv6(Internet Protocol Version 6)是互联网协议的第六版,它是为了解决 IPv4 地址资源不足而提出的。
IPv6 拥有巨大的地址空间,可以为地球上的每一粒沙子都分配一个独立的 IP 地址。
移动 IPv6 技术则是在 IPv6 的基础上,为移动设备在不同网络之间的无缝切换提供支持。
简单来说,当你的手机或者其他移动设备从一个 WiFi 网络切换到另一个 WiFi 网络,或者从 WiFi 切换到移动数据网络时,移动 IPv6 技术能够确保你的网络连接不中断,并且让你的应用能够持续正常运行,而不会出现掉线或者需要重新登录的情况。
二、移动 IPv6 技术的工作原理移动 IPv6 技术的核心概念包括家乡地址、转交地址和绑定更新。
家乡地址是移动设备在其归属网络中所拥有的固定 IP 地址。
无论设备移动到何处,这个地址都保持不变,就像你的家庭住址一样,是一个固定的标识。
转交地址则是移动设备在当前所连接的外地网络中获得的临时 IP 地址。
当设备移动到新的网络时,会获取新的转交地址。
绑定更新则是移动设备向家乡代理和通信对端发送的消息,用于告知它们自己当前的转交地址。
通过这种方式,家乡代理和通信对端就能够将数据正确地路由到移动设备的当前位置。
当移动设备在外地网络中发送数据包时,数据包的源地址是家乡地址,目的地址是通信对端的地址。
外地网络的路由器会根据移动设备的绑定更新,将数据包正确地转发到通信对端。
而当通信对端向移动设备发送数据包时,数据包的目的地址是移动设备的家乡地址。
通信网络中IPv4与IPv6协议的比较与应用
通信网络中IPv4与IPv6协议的比较与应用随着互联网的快速发展,人们对通信网络的需求也越来越高。
IPv4(Internet Protocol version 4)作为目前最常用的IP协议,已经无法满足快速增长的互联网用户的需求。
为了解决IPv4的局限性,IPv6(Internet Protocol version 6)协议应运而生。
本文将对IPv4和IPv6协议进行比较,并探讨它们在实际应用中的差异与优势。
一、IPv4和IPv6协议的比较1. IP地址长度:IPv4协议使用32位地址,而IPv6协议则使用128位地址。
IPv6的地址空间更加庞大,使得每个IPv6地址可以分配给更多的设备和用户。
2. 地址分配方式:IPv4使用手动配置、动态主机配置协议(DHCP)或网络地址转换(NAT)分配IP地址;而IPv6通过IPv6邻居发现协议(NDP)和IPv6自动配置协议(SLAAC)实现自动分配。
3. 网络效率:因为IPv4的地址空间有限,所以需要使用NAT技术将多个设备共享一个公网IP地址,导致网络效率不高;而IPv6的地址空间更大,避免了NAT 的使用,提高了网络效率。
4. 安全性:IPv4的地址容易被恶意攻击,因为其地址是公共的;而IPv6通过扩展的安全机制和IPSec协议提供了更好的安全性。
二、IPv4和IPv6协议的应用1. IPv4协议的应用:- 目前大部分互联网服务商仍然采用IPv4协议,因为其设备和网络基础设施大部分都是基于IPv4建立的。
- 很多传统的互联网服务,如电子邮件、网页浏览等,仍然使用IPv4协议。
虽然IPv6已经广泛部署,但IPv4仍然是主导协议。
- 在需要进行网络地址转换(NAT)的情况下,IPv4仍然是首选协议。
2. IPv6协议的应用:- IPv6在物联网领域有广泛的应用,能够为大量的物联网设备提供独立的IP地址,实现设备间的直接通信。
- 在新兴的互联网服务中,如云计算、移动应用等,很多新技术都采用IPv6协议,以满足更多设备、更大规模的连接需求。
IPv4_IPv6 双协议栈以太网接入认证和移动技术
《IPv4/IPv6 双协议栈以太网接入认证和移动技术》摘要:随着互联网的迅速发展,IPv4 地址资源逐渐枯竭,IPv6 作为下一代互联网协议应运而生。
本文深入研究了 IPv4/IPv6 双协议栈以太网接入认证和移动技术,分析了其关键技术、优势以及面临的挑战。
通过对现有接入认证和移动技术的比较,提出了一种基于双协议栈的以太网接入认证和移动解决方案。
该方案结合了多种技术手段,实现了高效、安全的接入认证和无缝的移动切换。
同时,通过实际案例分析了该方案的应用效果,并对未来的发展趋势进行了展望。
关键词:双协议栈;以太网;认证一、引言随着互联网的普及和应用的不断拓展,对 IP 地址的需求呈爆炸式增长。
IPv4 由于地址空间有限,已经无法满足日益增长的网络需求。
IPv6 以其巨大的地址空间、更好的安全性和支持移动性等优势,成为了下一代互联网的核心协议。
然而,IPv4 网络在短期内仍然广泛存在,因此实现 IPv4/IPv6 双协议栈的过渡是当前网络发展的必然选择。
以太网作为一种广泛应用的局域网技术,在接入认证和移动性方面也面临着新的挑战。
如何在双协议栈环境下实现高效的以太网接入认证和无缝的移动切换,成为了当前研究的热点问题。
二、IPv4/IPv6 双协议栈技术概述(一)IPv4 和 IPv6 协议的特点1.IPv4 协议 - 地址空间有限,只有 32 位。
- 安全性相对较低,缺乏对网络层安全的支持。
- 不支持移动性,移动设备在切换网络时需要重新配置 IP 地址。
2.IPv6 协议 - 地址空间巨大,有 128 位。
- 提供了更好的安全性,支持 IPsec 等安全协议。
- 支持移动性,移动设备可以在不同网络之间无缝切换,保持通信的连续性。
(二)双协议栈的工作原理双协议栈是指在同一台设备上同时运行 IPv4 和 IPv6 协议栈。
当设备需要与 IPv4 网络通信时,使用 IPv4 协议栈;当需要与 IPv6 网络通信时,使用 IPv6 协议栈。
移动IP及IPv6的移动性支持
移动IP及IPv6的移动性支持随着科技的飞速发展,互联网已成为我们生活中不可或缺的一部分。
在这个信息爆炸的时代,移动IP和IPv6作为网络通信的关键技术,正日益受到人们的关注。
它们如同一对翩翩起舞的舞者,为我们的生活带来了无尽的便利与惊喜。
首先,让我们来谈谈移动IP。
它就像是一辆行驶在高速公路上的汽车,无论身处何地,都能轻松实现与其他车辆的交流与互动。
这种无缝切换的能力,使得我们在使用移动设备时,不再受地理位置的限制,可以随时随地畅享网络的乐趣。
而IPv6则更像是一片广阔的海洋,它拥有近乎无限的地址空间,为未来的网络发展提供了强大的支持。
然而,正如一枚硬币有正反两面,移动IP和IPv6在带来便利的同时,也面临着诸多挑战。
比如,安全问题就是其中之一。
在移动IP环境下,由于设备的不断移动和切换,网络安全面临着更大的风险。
而IPv6虽然拥有庞大的地址空间,但如何有效管理这些地址,确保网络的安全与稳定,也是一个亟待解决的问题。
此外,兼容性问题也不容忽视。
移动IP需要在不同的网络环境下工作,这就要求它必须具备良好的兼容性。
而IPv6作为一种新型的网络协议,也需要与现有的IPv4网络进行平滑过渡,以实现无缝对接。
那么,面对这些挑战,我们应该如何应对呢?我认为,首要的就是加强技术研发和创新。
通过不断的技术突破,我们可以提高移动IP的安全性能,优化IPv6的地址管理机制,从而为网络通信提供更加稳定、安全的环境。
同时,我们还需要加强国际合作与交流,共同推动移动IP和IPv6的发展与完善。
在这个过程中,政府、企业和科研机构等各方力量都应该发挥积极作用。
政府可以出台相关政策和法规,为技术创新提供有力的支持;企业可以通过加大研发投入、推动产业升级等方式,不断提升自身的竞争力;科研机构则可以加强基础研究和应用研究,为技术创新提供源源不断的动力。
最后,我想用一句话来概括我对移动IP和IPv6的看法:它们是网络通信领域的两颗璀璨明珠,虽然面临着诸多挑战,但只要我们齐心协力、共同应对,就一定能够充分发挥它们的潜力,为我们的生活带来更多的便利与惊喜。
IPv6与IPv4的对比及发展中的问题
IPv6与IPv4的对比及发展中的问题随着互联网的不断发展和普及,IP地址的需求量也在迅速增加。
而IPv6作为IPv4的后继者,其更为庞大的地址空间和更高效的路由能力,使其成为了解决IP地址枯竭问题的重要手段之一。
本文将对IPv6与IPv4进行对比并探讨其发展中的问题。
一、IPv6与IPv4的对比1.地址空间IPv4采用32位地址,可提供约42亿个地址,而IPv6采用128位地址,可提供约340万亿亿亿个地址,这几乎可以保证每个地球上的原子都拥有自己的IP地址。
IPv6的地址空间相比IPv4要大得多,可以有效解决IP地址短缺的问题。
2.地址分配在IPv4中,地址分配通常采用DHCP方式动态分配或手动分配,这样在管理上相对复杂且容易产生冲突;而IPv6采用了更加先进的自动地址配置技术,即可以通过“无状态地址自动配置(SLAAC)”来实现地址的自动分配,大大简化了网络管理和维护,提高了网络的可扩展性。
3.路由协议IPv4的路由协议采用的是RIP、OSPF、BGP等方式,其路由表不断增长,造成路由器的转发效率降低;而IPv6采用了更加高效的路由协议,如OSPFv3、RIPng等,其更加灵活和高效的路由能力能够提高网络的性能。
4.安全性IPv6在设计之初就考虑了安全性,采用了IPSec协议对通信数据进行加密,可以在网络层实现端到端的安全通信。
而IPv4并没有内置的安全机制,需要通过额外的协议(如SSL、TLS等)来实现安全通信。
5.对现有设备的兼容性由于IPv6采用了全新的IP地址结构和协议,与现有的IPv4网络不兼容,因此需要在网络基础设施和终端设备上做出改动才能支持IPv6。
这也是IPv6部署的一个重要难题。
二、IPv6的发展中的问题1.部署进度缓慢尽管IPv6作为IPv4的后继者,拥有更为庞大的地址空间和更高效的路由能力,但其部署进度却一直较为缓慢。
截至目前,全球IPv6的部署率仍不高,很多地区和企业都还在使用IPv4。
论IPv4与IPv6技术的互联互通
论IPv4与IPv6技术的互联互通随着互联网的发展,IPv4已经面临地址短缺的问题,导致IPv4网络资源紧张,而IPv6被认为是IPv4的升级版,IPv4与IPv6技术的互联互通也成为了当前互联网发展的重要课题。
本文将从IPv4和IPv6的基本概念、互联互通的问题以及未来发展等几个方面,探讨IPv4与IPv6技术的互联互通。
一、IPv4和IPv6基本概念IPv4,又称为第四个版本的互联网协议,是现行最广泛使用的协议。
IPv4地址是32位长,共有42.9亿个,但由于IP地址的分配不均衡,IPv4地址已经开始枯竭,严重制约了互联网的发展,因此需要引入IPv6。
IPv6,又称为第六个版本的互联网协议,是为了解决IPv4地址枯竭的问题而提出的新协议。
IPv6地址是128位长,共有340万亿亿亿亿个,是IPv4地址的约4.3亿倍,这意味着IPv6可以为每个人和每个设备都分配独立的地址,大大拓展了互联网的地址空间。
二、IPv4与IPv6互联互通的问题IPv4和IPv6是两种不兼容的协议,IPv4的地址是32位长,IPv6的地址是128位长,两种协议不能直接通信,这就使得IPv4与IPv6之间的互联互通成为一个非常重要的问题。
1. IPv6节点连接IPv4网络的问题由于IPv4和IPv6协议不兼容,IPv6节点要连接IPv4网络,需要通过一种技术进行转换。
转换技术有三种基本类型:双栈技术、隧道技术和网络地址转换(NAT-PT)技术。
双栈技术是一种最为直接、简便的过渡方案,即在IPv4和IPv6主机上同时实现IPv4和IPv6协议栈,这样既可以支持IPv4网络,也可以支持IPv6网络。
隧道技术是通过在IPv4网络上建立IPv6隧道通道,将IPv6数据包封装在IPv4数据包中进行传输。
这种方法虽然可以实现IPv4和IPv6之间的互联互通,但是会增加额外的网络开销,降低网络性能。
网络地址转换(NAT-PT)技术是通过在IPv4的NAT设备上,将IPv6地址转换为IPv4地址,然后再发往IPv4网络,从而实现IPv4和IPv6的互通。
移动通信中的移动Ipv6技术
移动通信中的移动Ipv6技术《移动通信中的移动 IPv6 技术》在当今数字化高速发展的时代,移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
随着智能手机、平板电脑等移动设备的普及,以及各种移动应用的层出不穷,对移动通信技术的要求也越来越高。
其中,移动 IPv6 技术作为一种关键的网络技术,正在为移动通信带来前所未有的变革和发展。
移动 IPv6 技术是什么呢?简单来说,它是一种允许移动设备在不同的网络之间无缝切换,同时保持持续的网络连接和通信的技术。
想象一下,您正在乘坐高铁,手中的手机或者平板电脑需要始终保持网络连接,以便您能够流畅地观看视频、浏览网页或者与朋友进行视频通话。
在这种情况下,如果没有移动 IPv6 技术,网络连接可能会频繁中断,给您带来极大的不便。
而有了移动 IPv6 技术,您的设备就能够在不同的基站之间快速、平滑地切换,让您几乎感受不到网络的中断。
IPv6 本身具有巨大的地址空间。
在IPv4 时代,由于地址资源有限,常常出现地址不够用的情况。
而 IPv6 则提供了几乎无限的地址数量,这为移动设备的广泛连接提供了坚实的基础。
每一个移动设备都可以拥有一个唯一的IPv6 地址,使得网络中的识别和通信更加准确和高效。
在移动通信中,移动 IPv6 技术的优势十分明显。
首先,它实现了移动设备的无缝切换。
当移动设备从一个网络覆盖区域移动到另一个区域时,移动 IPv6 能够迅速更新设备的位置信息,确保数据的连续传输,不会因为网络切换而导致数据丢失或者通信中断。
其次,移动 IPv6 技术增强了网络的安全性。
IPv6 协议本身具有更强大的安全特性,例如 IPsec 协议的集成,为移动设备之间的通信提供了加密和认证机制,有效地保护了用户的隐私和数据安全。
再者,移动 IPv6 技术支持更多的服务和应用。
由于其丰富的地址资源和强大的功能,能够为诸如物联网、车联网等新兴应用提供有力的支持。
例如,在智能汽车领域,车辆可以通过移动 IPv6 技术与其他车辆、交通设施和云端服务器进行实时通信,实现更智能、更安全的交通出行。
IPV4和IPV6
IPV4和IPV6随着互联网的快速发展,IP地址作为网络通信的基础设施,也在不断演变和升级。
目前,IPV4和IPV6是两种主流的IP地址协议,它们分别代表着互联网通信的过去和未来。
本文将对IPV4和IPV6进行深入探讨,分析它们的特点、优势和未来发展趋势。
IPV4是互联网通信中最常用的协议之一,它采用32位地址,共有约42亿个可用地址。
然而,随着互联网用户数量的不断增加,IPV4的地址资源已经日益紧张,甚至出现了地址耗尽的情况。
这就迫使互联网工程任务组(IETF)提出了IPV6协议作为IPV4的替代方案。
IPV6采用128位地址,拥有更加庞大的地址空间,理论上可以提供约340万亿亿亿亿个地址,足以满足未来互联网的发展需求。
此外,IPV6还具有更好的安全性、可扩展性和移动性,能够为互联网通信提供更加稳定和高效的支持。
因此,IPV6被认为是未来互联网通信的发展趋势,而且已经在全球范围内得到了广泛的推广和应用。
然而,尽管IPV6具有诸多优势,但其在实际应用中还存在一些挑战和障碍。
首先,由于IPV4和IPV6是两种不兼容的协议,因此在过渡期间需要进行双栈部署或者采用中继技术,这就增加了网络管理和维护的复杂性。
其次,目前很多网络设备和应用程序还不够完全支持IPV6,这就限制了IPV6的推广和应用范围。
此外,由于IPV6的部署和维护成本较高,很多企业和组织在短期内难以完成IPV6的全面升级。
因此,IPV6的推广和普及仍然需要一个较长的过渡期,需要各方共同努力推动。
针对IPV6的挑战和障碍,全球范围内已经出现了一些解决方案和部署实践。
首先,各国政府和相关机构已经开始推动IPV6的部署和应用,提出了一系列政策措施和资金支持,以加速IPV6的普及。
其次,一些互联网服务提供商和大型企业已经开始逐步实施IPV6,鼓励用户和客户进行IPV6的升级和迁移。
此外,一些国际标准组织和行业联盟也在积极推动IPV6的标准化和推广,以便更好地支持IPV6的应用和发展。
IPV6和IPV4比较
1、概述互联网已经成为现代社会信息基础设施的重要组成部分,在国民经济发展和社会进步中起着举足轻重的作用,同时也成为当今高科技发展的重要支撑环境,互联网的巨大成功有目共睹。
现在被全球广泛使用的互联网协议IPv4(internet protocol version 4)是“互联网协议第四版”,已经有30年的历史。
从技术上看,尽管IPv4在过去的应用具有辉煌的业绩,但是现在看来已经露出很多弊端。
全球范围内WLAN、2.5G、3G无线移动数据网络的发展加快了以互联网为核心的通信模式的形成,由于移动通信用户的增长要比固定网用户快得多,特别是各种具有联网功能的移动终端的迅猛发展,考虑到随时随地的、任何形式、直接的个人多媒体通信的需要,现有的IPv4已经远远不能满足网络市场对地址空间、端到端的IP连接、服务质量、网络安全和移动性能的要求。
因此人们寄希望于新一代的IP协议来解决以上问题。
IPv6协议正是基于这一思想提出的,它是“互联网协议第六版”的缩写。
在设计IPv6时不仅仅扩充了IPv4的地址空间,而且对原IPv4协议各方面都进行了重新考虑,做了大量改进。
除了提出庞大的地址数量外,IPv6与IPv4相比,还有很多的工作正在进行以期得到更高的安全性、更好的可管理性,对QoS和多播技术的支持也更为良好。
下面的章节将从几个主要的方面探讨一下IPv6与IPv4的区别。
QOS: QoS(Quality of Service)服务质量,是网络的一种安全机制, 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。
在正常情况下,如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统,并不需要QoS,比如Web应用,或E-mail设置等。
但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。
当网络过载或拥塞时,QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃,同时保证网络的高效运行。
2、IPv4与IPv6协议的比较2.1 报头格式IPv4报头如表1所示,包含20bit+选项,13个字段,包括3个指针。
IPv6与IPv4相比有什么特点和优点
IPv6与IPv4相比有什么特点和优点?今天在网上,看了一些关于CNGI 于NGN的文章,感觉我们的网络,真的是要快点改进了。
1 X* F- L5 a* b4 x; B# H" s& k这点就如同我们的信合一样--------期盼改革!1 m& T" W7 V, ^) Q+ P1 ^7 C' Z" g# w: M( aY* ^1 ?2 z* h2 M- _IPv4和IPv6 2 v( @4 h( x3 g1 K2 h" p& t- }--------------------------------------------------------------------------------什么是IPv4?目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。
IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。
目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4),发展至今已经使用了30多年。
IPv4的地址位数为32位,也就是最多有2的32次方的电脑可以联到Internet上。
近十年来由于互联网的蓬勃发展,IP位址的需求量愈来愈大,使得IP 位址的发放愈趋严格,各项资料显示全球IPv4位址可能在2005至2008年间全部发完。
5 l9 r7 f, ] r$ Q& x) d什么是IPv6?6 z6 }1 d% p0 U. ?& v) @4 NIPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。
为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。
IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。
按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。
IPv6与IPv4的对比及发展中的问题
IPv6与IPv4的对比及发展中的问题随着互联网的不断发展,IP地址的管理和分配问题愈发突出。
IPv4作为互联网通信协议的重要组成部分,已经使用了将近40年。
随着互联网用户和设备数量的迅速增长,IPv4的地址资源已经日益紧张,这也促使了IPv6的逐渐普及和应用。
本文将从IPv6与IPv4的对比入手,探讨两者在发展过程中面临的问题,并展望IPv6的未来发展。
IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,它是IPv4的后续协议,旨在解决IPv4地址资源枯竭和数据包传输效率等问题。
IPv6的最大特点是引入了128位地址长度,相比之下,IPv4只有32位地址长度。
这意味着IPv6拥有更大的地址空间,理论上可以提供约340亿亿亿亿个IPv6地址,满足未来互联网设备数量的需求,同时也有利于更高效的数据传输和网络连接。
IPv6的普及和应用也面临着一些问题。
首先是兼容性问题。
由于IPv6采用了完全不同的地址格式和网络架构,与IPv4不兼容,这就意味着在大规模推广IPv6的过程中,需要同时维护IPv4和IPv6网络,并确保两者之间的互通。
这对网络管理和维护提出了更高的要求,也增加了相关成本。
其次是设备和软件支持问题。
目前很多设备和软件还没有完全支持IPv6,这也限制了IPv6的推广速度。
还有业界标准和政策的问题。
虽然IPv6已经被确定为未来互联网的发展方向,但在实际推广过程中,各种标准和政策的制定、协调和执行仍然存在困难。
在一些地区和行业,IPv4的使用仍然占据主导地位,这也制约了IPv6的大规模推广。
针对这些问题,业界和相关利益相关方已经采取了一系列的措施。
首先是加强IPv6切换技术和协议的研发。
目前已经有一些技术和协议可以有效地实现IPv4向IPv6的过渡和迁移,比如双栈技术、隧道技术等,这些技术可以帮助现有网络逐步向IPv6过渡,减少对IPv4网络的依赖。
其次是加强IPv6设备和软件的支持。
网络技术IPV4与IPV6的异同点讲解
网络技术IPV4与IPV6的异同点什么是IPv4? 目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。
IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。
目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4,发展至今已经使用了30多年。
IPv4的地址位数为32位,也就是最多有2的32次方的电脑可以联到Internet 上什么是IPv6? IPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。
为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。
IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。
按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。
在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题,主要有端到端 IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。
IPv6与IPv4相比有什么特点和优点? 1.更大的地址空间。
IPv4中规定IP地址长度为32,即有2^32-1个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。
2.更小的路由表。
IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。
增强的组播(Multicast支持以及对流的支持(Flow-control。
这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量(QoS控制提供了良好的网络平台. 加入了对自动配置(Auto-configuration的支持。
这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网的管理更加方便和快捷. 3.更高的安全性.在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,这极大的增强了网络安全. 4.良好的扩展性因为IPv6报头之后添加了扩展报头,IPv6可以很方便地实现功能扩展,IPv4报头的选项字段最多可以支持40字节的选项,而IPv6扩展报头的长度只受到IPv6数据包长度的制约,无疑这将极大地增强IP包传送的灵活性。
IPv4技术的不足及IPv6技术
^ x ^ v x
< 一. ■ ;~
2、路由表越来越庞大
Internet规模的增长也导致路由器的 路 由表迅速膨胀,当接入的网络以及 路由 器数目不断增加时,数据传输路 由的路 由表也就相应地越来越庞大, 路由问题 已经成为制约Internet效率 和发展的瓶 颈。
IPv4技术的不足
/
X
3、地址分配烦琐
的组成部分,其足够的地址空 间 也能够满足大规模移动用户 的需
求。IPv6对移动IP的改善 也减轻
了对原始接口的依赖性, 使得
Internet上的移动节点与 其他节
点能够直接通信。
IPv6技术ຫໍສະໝຸດ 对服务质量的支持IPv6增加了增强的组播 (Multicast )支持以及对流的 控 制(Flow Control),这使 得网络
IPv4分配地址的方式是手工配置,这 不 仅增加了管理费用,而且给需要频 繁变 动地址的企业带来极大不便。
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IPv4技术的不足
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4、安全和服务质量难以保瞳
随着网络技术的发展,越来越多类型 的数据都需要在IP网上传输,电子商 务、电子政务的基础是网络的安全性 和可靠性,语音视频等新业务的开展 对QoS提出了更高的要求,而IPv4没 有提供加密和认证机制,不能保证机 密数据资源的安全传输,因此不能完 全满足网络对于安全性的要求。
改进和扩展,使得网络的管理 更加方便和快捷。
使用更小的路由表
IPv6的地址分配一开始就遵循 聚 类(Aggregation )的原则, 这使
得路由器能在路由表中用 一条记
录(Entry )表示一片子 网,大大
减小了路由器中路由 表的长度, 提高了路由器转发 数据包的速度。
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IP
• 移动IPv6
– 全局可路由转交地址(CoA)
• <家乡地址、转交地址>的绑定注册 • 到家乡代理 • 到通信对端(移动IPv6)
家乡代理拦截到移动节点地址的分组
移动IP基本原理
端发送分组 • 到移动节点的分组通过 家乡代理转发
家乡代理
三角路由问题
外地代理
此外,还存在入口过滤问题:当移动到外地时, 防火墙可能过滤源地址为移动节点家乡地址的分组 解决方案:反向隧道
移动节点
反向隧道
• 使用外地代理转交地址
通信对端
外地代理处 IP-in-IP封装 IP头标 IP头标 IP数据 家乡代理处 IP-in-IP解封装
AP4
ADDR2具有子网1的 移动节点 网络号或者网络前缀
子网1
子网2
移动IP的术语
• 移动节点:指可以将接入因特网的位置从一条链 •
• • •
路切换到另一条链路上,而仍然保持所有正在进 行的通信,并且只使用它的家乡地址的节点 家乡链路:与节点的IP地址具有相同网络前缀的 链路 外地链路:家乡链路以外的链路 家乡地址:“永久”分配给移动节点的地址 转交地址:移动节点连接在外地链路上时相关的 IP地址 • 外地代理转交地址 • 配置转交地址
移动节点
使 用 配 置 转 交 地 址
• 绑定注册
通信对端
家乡代理
外地代理
注册过程与外 地代理无关
移动节点
使 用 配 置 转 交 地 址
• 接收/发送分组
通信对端
代理ARP和 免费ARP
家乡代理
外地代理
家乡代理处 IP-in-IP封装 IP头标
IP头标 IP数据 移动节点处 IP-in-IP解封装 IP头标 IP数据
子网1
子网2
移动节点 ADDR2具有子网1的 网络号或者网络前缀
通信对端始终能够找到移动节点
不中断已经建立的通信
移动节点需要一个在移动过程中保 持不变的标识 IP地址的改变对于通信对端的上层 (IP层以上)应用来说是透明的
家乡地址
切换链路
移 动 和 切 换
节点的移动将导致切换,切换包括链路层切换和IP层(网络层)切换
永久的IP地址
移 动 IP 需 解 决 的 问 题
接入路由器1 通信对端
接入路由器2
子网1
ADDR1
子网2
移动节点 ADDR1具有子网1的 网络号或者网络前缀
移动节点由接入路由器1连接的子网1 移动到接入路由器2连接的子网2
移 动 IP 需 解 决 的 问 题
接入路由器1
通信对端
接入路由器2
ADDR2
使 用 外 地 代 理 转 交 地 址
• 移动检测
通信对端
家乡代理
外地代理
移动节点
使 用 外 地 代 理 转 交 地 址
• 移动检测
通信对端
家乡代理
外地代理
移动节点
使 用 外 地 代 理 转 交 地 址
• 转交地址配置
通信对端
家乡代理
外地代理
使用外地代理 转交地址
移动节点
使 用 外 地 代 理 转 交 地 址
移动节点 源:家乡代理地址 目的:配置转交地址
三角路由问题
• 通过家乡地址来唯一标
通信对端
识移动节点,使得通信 对端不需要知道移动节 点的位置信息 • 移动节点和通信对端的 通信始终使用家乡地址, 使得移动对于通信对端 以及IP层以上的应用是 透明的,但是同时也带来 了三角路由问题 • 移动节点直接向通信对
AP为无线接入点,链路层设备 接入路由器:网络层设备
接入路由器1
接入路由器2
AP1
ADDR1
AP2
AP3
AP4
移动节点
ADDR1具有子网1的 网络号或者网络前缀
子网1
子网2
移 动 和 切 换
在同一个网络中的不同AP之间的切换时链路层切换,链路 层切换不改变IP地址,执行的是链路层操作
AP为无线接入点,链路层设备 接入路由器:网络层设备
知道移动节点家乡地址如何将IP分组 发送到移动节点的转交地址? IP分组先发送到家乡代理,由 家乡代理发送给移动节点!
移动IP的工作机制(1)
1. 移动代理(家乡代理和外地代理)周期 性的发送移动代理广播,向移动节点提 供自己的服务配置信息和当前状态,同 时,移动代理接收移动节点发送的代理 请求并回应代理广播。 2. 移动节点接收处理代理广播,判断当前 所在的位置。
IP头标 IP数据
源:外地代理地址 目的:家乡代理地址
家乡代理 反向IP-in-IP隧道
外地代理
外地代理 转交地址 移动节点
反 向 隧 道
• 使用配置转交地址
通信对端
IP数据 IP头标 移动节点处 IP-in-IP封装 IP头标 IP数据 IP头标 家乡代理处 IP-in-IP解封装
家乡代理
外地代理
源:家乡代理地址 目的:外地代理地址
移动节点
使 用 配 置 转 交 地 址
• 移动检测
通信对端
家乡代理
外地代理
移动节点
使 用 配 置 转 交 地 址
• 移动检测
通信对端
家乡代理
外地代理
移动节点
使 用 配 置 转 交 地 址
• 转交地址配置
通信对端
家乡代理
外地代理
通过DHCP等方式获 取配置转交地址
移动节点A IP地址:IPA MAC地址:MACA
3.2. 移动IPv4基本概念
• 移动IPv4:在IPv4网络中,对节点在不
同IPv4子网之间的移动进行管理,这些 管理操作主要涉及到IP层的参数配置 • 外地代理转交地址 • 移动节点使用外地代理的地址作为转交地址 • 配置转交地址 • 移动节点在每个外地网络都配置唯一的全局
• 绑定注册
通信对端
家乡代理 ③注册应答 ②注册请求
外地代理
处理注册请 求和应答
移动节点
使 用 外 地 代 理 转 交 地 址
• 接收/发送分组
通信对端
知道移动节点 的家乡地址
代理ARP和 免费ARP
家乡代理 分组 隧道
外地代理
家乡代理处 IP-in-IP封装 IP头标
IP头标 IP数据 外地代理处 IP-in-IP解封装 IP头标 IP数据
家乡代理
接入路由器
移动节点
原 理
• 移动检测和地址自动配置
通信对端
家乡地址:HoA 转交地址:CoA
家乡代理
接入路由器
无状态地址自动配 置生成CoA
移动节点
原 理
• 到家乡代理绑定注册
通信对端
家乡地址:HoA 转交地址:CoA
绑定缓存 HoA<->CoA
家乡代理
接入路由器
绑定注册过程不需 要接入路由器参与
移动节点
原 理
• 和通信对端通信过程:不支持任何移动IPv6功能
通信对端
这种通信模式也称 为双向隧道模式
代理邻 机发现
知道家 乡地址
家乡地址:HoA 转交地址:CoA
家乡代理
IP头标 IP数据 移动节点处 IPv6-in-IPv6封装 IP头标 IP头标 IP数据 家乡代理处 IPv6-in-IPv6解封装
接入路由器1
接入路由器2
AP1
AP2
ADDR1
AP3
AP4
移动节点
子网1
子网2
移 动 和 切 换
不同网络中的不同AP之间的切换时首先进行链路层切换, 再进行网络层切换,网络层切换需要改变IP地址
AP为无线接入点,链路层设备 接入路由器:网络层设备
接入路由器1
接入路由器2
AP1
AP2
AP3
ADDR2
移 动 IP 的 基 本 过 程
• 家乡代理的分组拦截技术
• 到移动节点的家乡地址的分组来自家乡网络以外的链路,并且家
乡代理为家乡网络的路由器 • 直接由家乡代理拦截 • 到移动节点的家乡地址的分组来自家乡网络或者家乡代理不是家 乡网络的路由器 • 移动IPv4:代理ARP和免费ARP
家乡网络
①ARP请求 (请求解析地址为IPA) 家乡代理R MAC地址:MACR 移动节点A IP地址:IPA MAC地址:MACA
• 注册功能:
• 移动节点通过注册可以得到外地链路上外地代理的
路由服务;可以把它的转交地址通知本地代理; • 注册有一定的生存时间,移动节点通过注册可以使 一个要过期的注册重新生效; • 在先前不知道本地代理的情况下,移动节点可以通 过注册动态地得到本地代理的地址; • 移动节点可以同时注册多个转交地址,此时本地代 理将把发往移动节点本地地址的数据包通过隧道发 往移动节点的每个转交地址。
• 注册的种类
• 用外地代理转交地址注册在一条外地链路上 • 用配置转交地址注册在一条外地链路上 • 在回到家乡链路后进行注销
移动IP基本原理
移 • 移动IP基本过程包括以下步骤 动 • 移动检测 的 基 本 过 程
• 移动节点检测到自己移动到了外地网络 • 代理公告(移动IPv4)/路由器公告(移动IPv6) • 转交地址配置 • 移动IPv4
源:配置转交地址 目的:家乡代理地址
配置转 交地址 移动节点
3.4 移动IPv6基本概念
• 移动IPv6:在IPv6网络中,对节点在不
同IPv6子网之间的移动进行管理,这些 管理操作主要涉及到IP层的参数配置
3.5 移动IPv6基本工作过程