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IPv6 技术白皮书 摘要 随着Internet 的发展 IPv4 的局限越来越暴露出来 严重制约了IP技术的应用和未来网络 的发展 IPv6作为下一代网络的基础以其鲜明的技术优势得到广泛的认可 本文从技术层面分 析了 的特点优势 同时就 网络向 网络部署的阶段 过渡技术以及方案做一个基本 IPv6 IPv4 IPv6 的介绍 并对IPv6 的未来进行了展望 关键字 IPv6 自动配置 扩展头 Mobile IPv6 过渡技术 双栈 隧道 6to4 NAT-PT 1 IPv4 需要升级吗 计算机技术和通信技术的发展与融合使得 Internet 应用及规模飞速发展 其中 Internet 中的核心技术IPv4 功不可抹 IPv4 技术以它的简结有效取得了巨大的成功 但IPv4 协议是1973 年制定的 它的早期设计者完全没有预料到IP 网络会达到今天 的发展速度和规模 到90 年代IPv4 的缺陷和潜伏的危机逐渐暴露出来 其中最大的问题是IP 地址资源的紧缺 据统计IPv4 地址到96 年已有80%的A 类 网络地址 50%的B 类地址 10%的C 类地址被分配 有专家估计到2010 年左右 IPv4 地址可能面临耗尽的危险 有人形象的把这个问题称为 网络泰坦尼克危机 IP 地址被看作网络设备节点在互联网上的 身份号 随着移动和宽带技术发 展 IP 地址需求将更大 大量移动终端的 IP接入需要更多 IP地址 例如手机 PDA 甚至 每个IC 卡拥有一个IP 地址 目前宽带技术正在蓬勃发展 由于宽带业务模式 与窄带业务模式不同 一般以对称和实时方式工作 要求用户时时在线 IP 地址需 求更大 如家电上网 IPCar 等 为了缓解 IPv4 地址的紧张 也出现了一些 IPv4 的补丁技术 如 CIDR NAT 技术 混合地址等技术 但这些技术治标不治本 以NAT 技术为例 使用私有地址 虽然可以缓解地址紧缺 但存在效率和应用层网关问题 而且NAT 打破端到端的模 式 限制了新应用的发展 由于IP 网络本身的特点 IP 地址紧缺问题不像电话号 码升位一样简单 种种基于IPv4 本身的改进不足以彻底解决IP 地址短缺问题 这 直接加速了IPv4 升级的需求 除了IP 地址问题 IPv4 还存在路由表庞大 Qos 移动等一系列问题 以路由 表为例 由于IPv4 采用与网络拓扑结构无关的形式来分配地址 所以随着网络数目 增加 路由表数目迅速增加 庞大的路由表不仅降低路由节点以及网络的效率 而 且降低了Internet 服务的稳定性 2 为什么要升级到IPv6 早在90 年代 IPv6 就针对 IPv4 的改进提出来 经过 10 年左右的发展 IPv6 技术目前已被公认为IPv4 技术的未来升级版本 那么到底哪些特点使 IPv6 作为下一代网络基础而获得广泛认可呢 下面归纳 了IPv6 主要的技术特点 地址充足 – IPv6 产生的初衷主要是针对 IPv4 地址短缺问题 当然 IPv6 首先拥有十 分丰富的地址资源 IPv6 汲取了IPv4 地址资源不足的教训 一下子将地址长度 扩大了4 倍 即从IPv4 的32bit 地址 扩展到了IPv6 的128bit 地址 充分解 决地址匮乏问题 如果这些IPv6 地址平均分配在地球表面 地球上的每一平方 米即可获得几百万个 IP 地址 同时IPv6 地址是有范围的 仍保留类似私有地 址的概念 这也进一步增加地址应用的扩展性 IPv6 协议利用升级IP 的机会 同时对IPv4 协议其他部分做了优化 简单是美 - 简化固定的基本报头 提高处理效率 IPv6 对协议报头作了简化 以提高网络设备对IP 报文的处理效率 比如取 消了IP 头的校验和域 扩展为先 - 引入灵活的扩展报头 协议易扩展 IPv6 取消了选项 引入了多种扩展报头 在提高处理效率的同时还极大增 加了IPv6 的灵活性 为IP 协议提供了良好的扩展性 层次区划 - 地址格式更具层次性 便于路由聚合 IPv6 的地址空间采用了层