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PAGE  PAGE 7 ※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 2011级学生 计算机网络原理 课程设计 信阳师范学院 计算机网络原理课程设计报告书 课题名称 IPv4向IPv6关键技术研究 姓 名 X X X 学 号 20115101217 院、系、部信阳师范学院计算机与信息技术学院专 业网络工程 指导教师郭 颂  2013 年 12 月 17 日 设计任务及要求： 从IPv4的局限性和IPv6的优势入手，提出了IP协议从IPv4过渡到IPv6将成为历史的必然，重点研究了IPv4到IPv6的过渡策略及策略的选择。从Ipv4向IPv6过渡的技术主要包括：双协议栈技术、隧道技术（分为人工配置隧道和自动配置隧道）、网络地址转换/协议转换技术。最后总结说明从IPv4向IPv6过渡技术的研究和实践的好处。  指导教师签名： 年 月 日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 三、成绩 验收盖章 年 月 日  IPv4向IPv6关键技术研究 目前的互联网主要是基于IPv4协议，IPv4地址分配方法在互联网上已经取得了巨大的成功。但是随着互联网用户数量的不断增长以及对互联网应用要求的不断提高，IPv4的缺陷和弊端逐渐显现出来，其中最为突出的问题就是IPv4的地址资源即将耗尽。而且，现有的互联网面临着路由表不断膨胀的压力。同时，对服务质量、移动性和安全性等方面要求的提高，都迫切要求开发新一代互联网协议。为此，IETF(Internet Engineering Task Force)在IPv4的基础上开发了IPv6协议。IPv6继承了IPv4的优点，能给互联网带来更多的地址资源，而且提供了地址自动配置功能，对移动性和安全性有了更好的支持，它将加快非计算机互联网信息终端的普及并推动整个信息产业的发展。 一、IPv4的局限性 网际协议（IP）是Internet中所使用的关键协议之一。IPv4是在20世纪70年代末期设计的，自1981年RFC 791发布以来，没有进行过本质上的修改。IPv4已经被证明是技术成熟的、容易实现且具??互操作性的网络协议。但是随着Internet规模与应用的扩大，IPv4 的局限性日益突出，主要表现在以下几方面。 1.1 地址资源面临枯竭 IPv4 是使用32 位地址，通常使用圆点分隔的4个十进制数字表示，可提供的地址数为4.3 ×109。按照目前Internet发展速度，IPv4 地址预计将在2005～2010 年被分配完毕。 1.2 骨干网路由器中的路由表越来越大 IPv4 采用网络拓扑结构无关的形式来分配地址，从而导致了路由器数目随着接入网络数目的不断增加而迅速增加，使得骨干网路由器中的路由表过于庞大，增加了路由器的工作量，同时也降低了Internet服务的稳定性。 1.3 NAT 的使用破坏了端与端的通信 为了缓解地址不足，IPv4 采用了网络地址转换（NAT，Network Address Translation)技术。它主要是在内部网络与Internet交接点设置NAT和一个由少量合法IP地址组成的IP地址池。但NAT 的采用最大问题是破坏了端与端的直接通信。因为它要对所有去往和来自Internet的IP数据报进行地址转换，而转换后的地址信息却无法传递给IP 数据报。这将导致某些必须将地址信息嵌在IP 数据报中的高层通信的失败。 二、IPv6的优势 为了解决IPv4的局限性，IETF推出了 IPv6。IPv6协议中对现代网络各种需求都做了有针对性的设计，其中包括：简化了IP 包头格式、支持主机地址自动配置、提供IP报文的认证和加密及具有较强的移动支持能力等诸多方面。与IPv4相比，IPv6 有以下几点优势。 2.1 提供更大的地址空间 IPv6 扩大了地址空间，采用128 位地址长度，使地址空间增大了296 倍，可提供的地址数为3.4 × 1038，这意味着对于地球的每平方米都将有超过1000 个IPv6 地址，几乎可以不受限制地提供IP 地址，从而确保了端到端连接的可能性。 2.2 提供更好的服务质量（QoS） IPv6可以优化数据传输性能，提高服务质量和网络性能，很好地支持QoS 。在IPv6 报头中定义了两个重要参数：业务级别和流标记。业务级别的功能是为路由器确认和识别数据报的优先级别，流标记的功能是为主机申请对数据报进行处理。业务级别和流标记通过路由器