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政府信息中心IPV6改造方案 项目的背景和必要性 项目承担单位的基本情况和财务状况 项目的技术基础 3、IPv6介绍 3.1、概述 在我们现有的网络中,几乎所有网络都使用IP协议作为通信的地址协议,我们的网络使用IP来表示地址信息,每一个节点都应该分配一个唯一的地址,才能保证通信正常。现在正常使用的IP协议为版本4,用32位来表示,地址空间为65536×65536,结果约为42.9亿,需要说明的是,虽然地址共有42.9亿之多,但并不表示这些地址可以供42.9亿个节点使用,因为我们的地址是分网段的,也就是说即使在一个节点的情况下,分配地址时,也是分配一个网段而不是一个地址,所以这样就使得版本4的IP地址一下子变得空间陕小,再加了有相当一部分地址是不可用的,那么随着网络的迅速膨胀,IP ver4的地址空间变得几乎快耗尽了。在这样的情况下,出现了一些如VLSM子网技术,NAT网络地址翻译技术,试图来缓和地址空间的快速消耗。与此同时,人们也开发出了一个地址空间更为庞大的IP协议,这个协议拥有比IP ver4多出数倍的地址空间,来解决网络地址匮乏的问题,这个IP协议就是IP版本6,即IPv6。 3.2、简介 目前我们使用的第二代互联网IPv4技术,核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限,从理论上讲,编址1600万个网络、40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后,可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣,以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4,约30亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个,中国截止2010年6月IPv4地址数量达到2.5亿,落后于4.2亿网民的需求。地址不足,严重地制约了中国及其他国家互联网的应用和发展。 一方面是地址资源数量的限制,另一方面是随着电子技术及网络技术的发展,计算机网络将进入人们的日常生活,可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网。在这样的环境下,IPv6应运而生。单从数字上来 说,IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×10^28倍,达到2^128(算上全零的)个。这不但解决了网络地址资源数量的问题,同时也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍。 但是与IPv4一样,IPv6一样会造成大量的IP地址浪费。准确的说,使用IPv6的网络并没有2^128个能充分利用的地址。首先,要实现IP地址的自动配置,局域网所使用的子网的前缀必须等于64,但是很少有一个局域网能容纳2^64个网络终端;其次,由于IPv6的地址分配必须遵循聚类的原则,地址的浪费在所难免。 但是,如果说IPv4实现的只是人机对话,而IPv6则扩展到任意事物之间的对话,它不仅可以为人类服务,还将服务于众多硬件设备,如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等,它将是无时不在,无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。而且它所带来的经济效益将非常巨大。 3.3、应用 IPv6的普及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的网络之所以难以实现网络实名制,一个重要原因就是因为IP资源的共用,因为IP资源不够,所以不同的人在不同的时间段共用一个IP,IP和上网用户无法实现一一对应。 在IPv4下,现在根据IP查人也比较麻烦,电信局要保留一段时间的上网日志才行,通常因为数据量很大,运营商只保留三个月左右的上网日志,比如查前年某个IP发帖子的用户就不能实现。 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。 当一个上网用户的IP固定了之后,你任何时间做的任何事情都和一个唯一IP绑定,你在网络上做的任何事情在任何时间段内都有据可查,并且无法否认。 3.4、优势 与IPV4相比,IPV6具有以下几个优势: 一: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。 二:IPv6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。 三:IPv6增加了增强的组播(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,Quality of Service)控制提供了良好的网络平台。 四:IPv6加入
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