下一代的网际协议IPv6

下一代的网际协议IPv6

IP协议是因特网的核心协议。目前使用的IP（即IPv4）是在20世纪70年代末期设计的，无论从计算机本身发展还是从因特网规模和网络传输速率来看，现在IPv4已经不适用了。其潜伏着两大危机是地址枯竭和路由表急剧膨胀。

要解决IP地址耗尽的问题，可以采取的措施有：（1）采用无分类编址CIDR，使IP地址的分配更加合理；（2）采用网络地址转换NAT方法，可节省许多全球IP地址；（3）采用具有更大地址空间的新版本的IP协议，即IPv6。前两种方法虽然可以使得IP地址耗尽的日期延长，但是却不能从根本上解决IP地址即将耗尽的问题。因此，治本的方法是采用第三种方法即使用下一代的网际协议IPv6。

IETF早在1992年6月就提出要制定下一代的IP协议，1995年12月在REF1883中公布了建议标准，1996年7月和1997年11月先后发布了版本2和2.1的草案标准，1998年12月发布了标准RFC2460。要更换一个新的IP协议并非易事。世界上许多团体从因特网的发展中看到了机遇，因此在新的标准的制定过程中出于自身的经济利益而产生了激烈的争论。所以到目前为止，IPv6还只是草案标准阶段。

IPv6的特点如下：

（1）更大的地址空间。IPv6将地址长度由IPv4的32位增大到了128位，使地址空间增大了2的9 6次方倍；

（2）扩展的地址层次结构。IPv6由于地址空间很大，因此可以划分为更多的层次；

（3）灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度；

（4）IPV6简化了报文头部格式，字段只有8个，加快报文转发，提高了吞吐量；

（5）提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性；

（6）支持更多的服务类型，如即插即用（及自动配置）；

（7）允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展。

从IPv4到IPv6最显著的变化就是网络地址的长度。RFC 2373 和RFC 2374定义的IPv6地址有128位长。IPv6地址的表达形式一般采用32个十六进制数。IPv6中可能的地址有3.4×10^38个。也可以想象为16个因为32位地址每位可以取16个不同的值。在很多场合，IPv6地址由两个逻辑部分组成：一个64位的网络前缀和一个64位的主机地址。主机地址通常根据物理地址自动生成，叫做EUI-64或者64-位扩展唯一标识。IPv6地址表示IPv6地址为128位长，但通常写作8组 每组为四个十六进制数的形式。例如2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344是一个合法的IPv6地址。如果四个数字都是零，可以被省略。例如 2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344等价于2001:0db8:85a3::1319:8a2e:0370:7344遵从这些规则，如果因为省略而出现了两个以上的冒号的话，可以压缩为一个，但这种零压缩在地址中只能出现一次。因此 2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab 2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab 2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab 2001:0DB8:0::0:0:1428:57ab 2001:0DB8::1428:57ab都是合法的地址，并且他们是等价的。但2001::25de::cade是非法的。 因为这样会使得搞不清楚每个压缩中有几个全零的分组，同时前导的零可以省略。因此 2001:0DB8:02de::0e13等价于2001:DB8:2de::e13 2.2优势与IPV4相比 IPV6具有以下几个优势 2.2.1 IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32 最大地址个数为2^32 而IPv6中IP地址的长度为128 即最大地址个数为2^128。与32位地址空间相比，其地址空间增加了2^128-2^32个。IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录表示一片子网，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。IPv6增加了增强的组播支持以及对流的支持，这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量控制提供了良好的网络平台。

从IPv4到IPv6的过渡。由于Internet的规模以及目前网络中数量庞大的IPv4用户和设备，IPv4到IPv6的过渡不可能一次性实现,而必须是一个循序渐进的过程。随着网络厂商和开发者逐渐将IPv6引入不同的平台，随着网络管理者逐渐确定自己所需要的IPv6功能，向IPv6过渡也将是一个相对缓慢的过程。预计IPv4和IPv6将长期共存，也许将永远共存。大多数过渡策略都依靠协议隧道的两路

方法，即至少在最初，将来自IPv6岛的IPv6包封装在IPv6包中，然后在广泛分布的IPv4海洋中传送。经过过渡的早期阶段，越来越多的IP网络和设备将支持IPv6。但即使在过渡的后期阶段，IPv6封装仍将提供跨越只支持IPv4的骨干网和其他坚持使用IPv4的网络的连接能力。另一路策略是双栈方法，即主机和路由器在同一网络接口上运行IPv4栈和IPv6栈。这样，双栈节点既可以接受和发送IPv4包，也可以接受和发送IPv6包，因而两个协议可以在同一网络中共存。三、IPv6的应用IPv6一个重要的应用是网络实名制下的互联网身份证/VIeID，目前基于IPv4的网络因为IP资源不够，IP和上网用户无法实现一一对应，所以难以实现网络实名制。IPv6的出现可以从技术上一劳永逸地解决实名制这个问题，因为那时IP资源将不再紧张，运营商有足够多的IP资源，那时候，运营商在受理入网申请的时候，可以直接给该用户分配一个固定IP地址，这样实际就实现了实名制，也就是一个真实用户和一个IP地址的一一对应。

除此之外IPv6的应用主要还有有以下几方面：（1）、视频监控IPv6带来地址的极大丰富，大量部署网络摄像头成为可能，且可方便地进行管理和控制。通过对IPv6协议的支持，网络摄像终端具有更大生命力。从国外视频监控市场可以看出个人用户同样是视频监控的重要客户，而我国的视频监控主要还集中在行业用户，在个人用户方面有很大的发展潜力。视频监控已经开始展现出蓬勃的生命力，而规模化、可运营的监控网络则为运营商提供了广阔的商机。（2）、智能终端、物联网随着PDA、智能手机等个人终端联入互联网，越来越多的电子设备都有了联网功能的需求，包括：个人智能终端、工业传感器、自动售货机、汽车等，由此将产生巨大的IP地址的需求。IPv6的“即插即用”的地址分配方式及巨大的地址空间可以满足智能终端的需求。（3）、智能家庭网络基于CNGI 的家庭网络是一个研究的热点。未来家庭网络中会包括智能家电、流媒体应用系统、视频监控系统、家居控制系统等多样化的组件，集通信、娱乐、控制应用于一体。结合IPv6技术可以更方便地实现智能家庭网络的部署。从目前国内外的应用情况来看，IPv6业务已经有了很大进展，运营商、设备提供商、科研机构的积极参与使得IPv6向大规模商用迈进。市场是技术最好的驱动力，相信伴随部署和应用的逐步展开，IPv6的优势将在具体应用中得到越来越突出的显现。

通过上述内容，我们可以简单了解ipv6地址的特性。它较之我们仍在普遍