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计算机网络 课 程 设 计 ipv6的发展和应用 1032103235 计网（2）班 信息工程学 院 计科 系 2011 年 12月 27 日 目 录 第一章 背景 1 第二章IPv6技术介绍 3 2.1 IPv4和IPv6的主要区别 3 2.2 IPv6的地址方案 4 2.2.1地址表达方式 4 2.2.2地址分配 5 2.2.3地址类型 5 2.3 IPv6的报头格式 7 2.3.1 IPv6的基本报头 7 2.3.2 IPv6的扩展报头 8 第三章IPV6发展前景及特色应用 10 3.1 IPv6支持业务的优势 10 3.1.1 巨大的IP地址空间方便了多样化业务的部署和开展 10 3.1.2 内置IPSec协议栈提供了方便的安全保证 11 3.1.3 移动IPv6提供了IP网络层面终端的移动性 11 3.1.4 IPv4中采用的外地代理方便了移动IPv6的部署。 11 3.2 IPv6特色应用 11 3.2.1IPv6与RFID 11 3.2.2 IPv6与家庭网络 12 3.2.3 IPv6与三重服务(triple–play) 12 3.2.4 IPv6与移动 13 3.2.5 IPv6与Wi-Fi和Wi-Max 14 第四章 总结 15 参考文献 16 第一章 背景 随着网络不断的普及，IPv4地址日趋枯竭，为了应对这一危机，相关国际组织制定并公布了下一代网络协议——IPv6。本文试对IPv6的协议内容（地址格式和报头等）进行较为详细地介绍，IPv4向IPv6过渡技术以及目前IPv6的应用状况进行较为具体地说明。以期使初学者对IPv6有具体的认识，并对在IPv6应用中遇到的问题，找到可以近似参照的解决方案。 传统的IP，即IPv4（IP version 4）定义IP地址的长度为32个二进制数位，理论上能提供232=4294967296个IP地址。从20世纪80年代中期起，尤其是进入90年代以来，Internet有了迅猛地发展，以目前因特网发展速度计算，所有IPv4地址将在2005~2010年间分配完毕。尽管采取一些措施，如CIDR、DHCP、NAT和Proxy等技术，可很大程度地减缓IPv4地址空间的耗尽，但从长远来看，这只是权宜之计。与此同时，这些技术打破了IP协议端到端的自然属性，并使得路由表将占满路由器的内存空间，有可能导致网络瘫痪。1994年11月IESG (Internet Engineering Steering Group)以RFC1752为标准草案产生了下一代IP协议，并命名为IPv6(IP version 6)。IETF（Internet Engineering Task Force）从1995年开始，着手研究开发IPv6。IPv6具有长达128位的地址空间，能提供天文数字的IP地址空间——有可能是3.4×1038，这将彻底解决地址匮乏的问题。除此之外，IPv6还采用分级地址模式、高效IP包头、服务质量（QoS）、主机地址自动配置、认证和加密等许多技术。下一代互联网（Internet2）将以IPv6协议为基础。 如图1-1所示，所有因特网的区域性注册机构（RIR）包括ARIN、RIPE和APNIC的IPv4地址分配非常不平衡： ARIN（the American Registry for Internet Numbers）：负责南、北美洲及非洲的一部分地区的地址分配，获得74%； RIPE NCC（Reseau IP Europeans）：负责欧洲、中东和非洲的一部分地区的地址分配，获得17%； APNIC（the Asia-Pacific Network Information Center）：负责亚洲、太平洋地区的地址分配，获得9%。 IPv4地址分配在全球的不均衡，必然导致有的国家和地区的地址资源相当匮乏。这些国家和地区必然对IPv6的引入抱有积极的态度。目前IPv6在亚洲和欧洲地区的蓬勃发展充分证明地址空间的匮乏是最主要的推动力。 第二章IPv6技术介绍 2.1 IPv4和IPv6的主要区别 IPv6协议并不是完全推翻了IPv4的所有思路和结构，重新制定一个完全不同的网络协议标准，而是继承了IPv4协议的主要优点，并依据IPv4在使用中所获取的丰富经验、教训来进行很大幅度的修改和功能扩充。其中，IPv6与IPv4相比，最为显著的变化在于两点：地址空间及格式表达、报头格式。另外在安全性上，IPv6也较IPv4有显著的提高。 首先是网络地址空间的极大扩展。从IPv4到IPv6，IP地址规模一下子从32位增加到128位，也就是说IPv6拥有128bit的地址空间。那么IPv6的地址长度就是2128，