IPv6,IPv6的應(yīng)用,IPv6的原理是什么?

IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫(xiě)，其中Internet Protocol譯為“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”。IPv6是IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組，Internet Engineering Task Force)設(shè)計(jì)的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議(IPv4)的下一代IP協(xié)議。目前IP協(xié)議的版本號(hào)是4(簡(jiǎn)稱(chēng)為IPv4)，它的下一個(gè)版本就是IPv6。

(相關(guān)資料圖)

IPv6是“Internet Protocol Version 6”的縮寫(xiě)，它是IETF設(shè)計(jì)的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議-IPv4-的下一代IP協(xié)議。

目前的全球因特網(wǎng)所采用的協(xié)議族是TCP/IP協(xié)議族。IP是TCP/IP協(xié)議族中網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議族的核心協(xié)議。

IPv6正處在不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中，它在不久的將來(lái)將取代目前被廣泛使用的IPv4。每個(gè)人將擁有更多IP地址。

簡(jiǎn)介

目前我們使用的第二代互聯(lián)網(wǎng)IPv4技術(shù)，核心技術(shù)屬于美國(guó)。它的最大問(wèn)題是網(wǎng)絡(luò)地址資源有限，從理論上講，編址1600萬(wàn)個(gè)網(wǎng)絡(luò)、40億臺(tái)主機(jī)。但采用A、B、C三類(lèi)編址方式后，可用的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的數(shù)目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4，約30億個(gè)，而人口最多的亞洲只有不到4億個(gè)，中國(guó)只有3千多萬(wàn)個(gè)，只相當(dāng)于美國(guó)麻省理工學(xué)院的數(shù)量。地址不足，嚴(yán)重地制約了我國(guó)及其他國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展。

一方面是地址資源數(shù)量的限制，另一方面是隨著電子技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)入人們的日常生活，可能身邊的每一樣?xùn)|西都需要連入全球因特網(wǎng)。在這樣的環(huán)境下，IPv6應(yīng)運(yùn)而生。單從數(shù)字上來(lái)說(shuō)，IPv6所擁有的地址容量是IPv4的約8×10^28倍，達(dá)到2^128-1個(gè)。這不但解決了網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問(wèn)題，同時(shí)也為除電腦外的設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)量限制上掃清了障礙。

但是與IPv4一樣，IPv6一樣會(huì)造成大量的IP地址浪費(fèi)。準(zhǔn)確的說(shuō)，使用IPv6的網(wǎng)絡(luò)并沒(méi)有2^128-1個(gè)能充分利用的地址。首先，要實(shí)現(xiàn)IP地址的自動(dòng)配置，局域網(wǎng)所使用的子網(wǎng)的前綴必須等于64，但是很少有一個(gè)局域網(wǎng)能容納2^64個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端;其次，由于IPv6的地址分配必須遵循聚類(lèi)的原則，地址的浪費(fèi)在所難免。

但是，如果說(shuō)IPv4實(shí)現(xiàn)的只是人機(jī)對(duì)話，而IPv6則擴(kuò)展到任意事物之間的對(duì)話，它不僅可以為人類(lèi)服務(wù)，還將服務(wù)于眾多硬件設(shè)備，如家用電器、傳感器、遠(yuǎn)程照相機(jī)、汽車(chē)等，它將是無(wú)時(shí)不在，無(wú)處不在的深入社會(huì)每個(gè)角落的真正的寬帶網(wǎng)。而且它所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益將非常巨大。

當(dāng)然，IPv6并非十全十美、一勞永逸，不可能解決所有問(wèn)題。IPv6只能在發(fā)展中不斷完善，也不可能在一夜之間發(fā)生，過(guò)渡需要時(shí)間和成本，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，IPv6有利于互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)和長(zhǎng)久發(fā)展。 目前，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)組織已經(jīng)決定成立兩個(gè)專(zhuān)門(mén)工作組，制定相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

特點(diǎn)

(1)IPV6地址長(zhǎng)度為128比特，地址空間增大了2的96次方倍;

(2)靈活的IP報(bào)文頭部格式。使用一系列固定格式的擴(kuò)展頭部取代了IPV4中可變長(zhǎng)度的選項(xiàng)字段。IPV6中選項(xiàng)部分的出現(xiàn)方式也有所變化，使路由器可以簡(jiǎn)單路過(guò)選項(xiàng)而不做任何處理，加快了報(bào)文處理速度。

(3)IPV6簡(jiǎn)化了報(bào)文頭部格式，字段只有7個(gè)，加快報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)，提高了吞吐量;

(4)提高安全性。身份認(rèn)證和隱私權(quán)是IPV6的關(guān)鍵特性。

(5)支持更多的服務(wù)類(lèi)型;

(6)允許協(xié)議繼續(xù)演變，增加新的功能，使之適應(yīng)未來(lái)技術(shù)的發(fā)展。

優(yōu)勢(shì)

與IPV4相比，IPV6具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

一，IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長(zhǎng)度為32，即有2^32-1(符號(hào)^表示升冪，下同)個(gè)地址;而IPv6中IP地址的長(zhǎng)度為128，即有2^128-1個(gè)地址。

二，IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開(kāi)始就遵循聚類(lèi)(Aggregation)的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄(Entry)表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長(zhǎng)度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。

三，IPv6增加了增強(qiáng)的組播(Multicast)支持以及對(duì)流的支持(Flow Control)，這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長(zhǎng)足發(fā)展的機(jī)會(huì)，為服務(wù)質(zhì)量(QoS，Quality of Service)控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

四，IPv6加入了對(duì)自動(dòng)配置(Auto Configuration)的支持。這是對(duì)DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展，使得網(wǎng)絡(luò)(尤其是局域網(wǎng))的管理更加方便和快捷。

五，IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對(duì)IP報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn)，極大的增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

操作方法

IPv6包由IPv6包頭(40字節(jié)固定長(zhǎng)度)、擴(kuò)展包頭和上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元三部分組成。

IPv6包擴(kuò)展包頭中的分段包頭(下文詳述)中指名了IPv6包的分段情況。其中不可分段部分包括：IPv6包頭、Hop-by-Hop選項(xiàng)包頭、目的地選項(xiàng)包頭(適用于中轉(zhuǎn)路由器)和路由包頭;可分段部分包括：認(rèn)證包頭、ESP協(xié)議包頭、目的地選項(xiàng)包頭(適用于最終目的地)和上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元。但是需要注意的是，在IPv6中，只有源節(jié)點(diǎn)才能對(duì)負(fù)載進(jìn)行分段，并且IPv6超大包不能使用該項(xiàng)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：