艾銻無(wú)限分享IPv6技術(shù)

2013-07-23 14:58 作者：ly 瀏覽量：

互聯(lián)網(wǎng)用戶迅猛增多，提供地址的IPv4已經(jīng)暴露出不足，為此IPv6應(yīng)運(yùn)而生。那么，它解決了什么問(wèn)題？其潛力有多大？還有哪些問(wèn)題要解決？

　　IP地址面臨枯竭

　　IP協(xié)議IPv4產(chǎn)生于1974年，它提供了32位的IP地址。隨著互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，IPv4已經(jīng)難以滿足需要，它面臨著以下三個(gè)主要問(wèn)題：

　　1.地址資源行將枯竭：IPv4提供的IP地址位數(shù)是32位，也即1億個(gè)左右的地址。實(shí)際使用中，還要去除網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、劃分子網(wǎng)的開(kāi)銷、路由器地址、保留地址等等，最后有效的地址數(shù)目比可用的地址總數(shù)還要低。隨著連接到Internet上的主機(jī)數(shù)目的迅速增加，有預(yù)測(cè)表明，所有IPv4地址將在2005～2010年間分配完畢。

　　2.路由表越來(lái)越大：由于IPv4采用與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的形式來(lái)分配地址，所以隨著連入網(wǎng)絡(luò)數(shù)目增加，路由器數(shù)目飛速增加，相應(yīng)地，決定數(shù)據(jù)傳輸路由的路由表也就不斷加大。龐大的路由表不僅增加了路由器的工作量，而且降低了Internet服務(wù)的穩(wěn)定性。

　　3.地址分配不便：IPv4是采用手工配置的方法來(lái)給用戶分配地址，這不僅增加了管理費(fèi)用，而且無(wú)法為那些需要IP移動(dòng)性的用戶提供更好服務(wù)。

　　IPv6：窮極想象力

　　與IPV4相比較，IPV6較好的解決了上面提到的眾多問(wèn)題。具體如下：

　　1.IPv6將現(xiàn)有的IP地址長(zhǎng)度擴(kuò)大到128位。使地址數(shù)量大大增加。形象地說(shuō)，對(duì)于地球的每平方米都將有超過(guò)1000個(gè)IPv6。這將極大地滿足那些伴隨著網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)備的出現(xiàn)而對(duì)地址增長(zhǎng)的需求，例如個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、移動(dòng)電話(Mobile Phone)、家庭網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(HAN)等。

　　2.主機(jī)自動(dòng)配置IP地址和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。IPv6繼承了IPv4的DHCP自動(dòng)配置服務(wù)。主機(jī)從DHCP服務(wù)器租借IP地址并獲得有關(guān)的配置信息（如缺省網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器等），由此達(dá)到自動(dòng)設(shè)置主機(jī)IP地址的目的。

　　3.IPv6提供更好的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。IPv6除了可以有效的解決互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址的危機(jī)外，而且在提升互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能方面有了很大的提高。在IPv6中提供了對(duì)QoS的支持。在IPv6分組的頭部中定義了兩個(gè)重要參數(shù)：業(yè)務(wù)類別字段和流標(biāo)示字段。業(yè)務(wù)類別字段將IP分組的優(yōu)先級(jí)分為16個(gè)等級(jí)。對(duì)于那些需要特殊QoS的業(yè)務(wù)，可在IP數(shù)據(jù)包中設(shè)置相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，路由器根據(jù)IP包的優(yōu)先級(jí)來(lái)分別對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理。數(shù)據(jù)流標(biāo)志位用于定義任意一個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，以便網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)能對(duì)這一數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，并作特殊的處理。

　　4.為了加強(qiáng)Internet的安全性，防止諸如企業(yè)或機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)遭到攻擊、機(jī)密數(shù)據(jù)被竊取等不幸事件的發(fā)生。Ipv6中包含了一套用于保護(hù)IP通信的IP安全協(xié)議（IPSec）。IPSec是IPv6的一個(gè)組成部分，也是IPv4的一個(gè)可選擴(kuò)展協(xié)議。IPv6對(duì)安全機(jī)制的增強(qiáng)可以簡(jiǎn)化安全虛擬專用網(wǎng)（VPN）的實(shí)現(xiàn)。

　　5.IPv6支持組播功能，組播是一種可將信息傳遞給所有已登記了欲接收該消息的主機(jī)的功能，此功能可同時(shí)傳遞數(shù)據(jù)給大量的用戶，傳遞過(guò)程只會(huì)占有一些公共或?qū)Ｓ脦掗_(kāi)銷而不會(huì)浪費(fèi)帶寬在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)里廣播。IPv6還包含了一些限制組播消息傳遞范圍的一些特性，這樣，組播消息可以被局限在一個(gè)特定的位置，區(qū)域，公司或其它約定范圍，從而減少了帶寬的使用并可提供安全性。 　　6.利用必選的RSVP功能，用戶可在沿源點(diǎn)到目的地的路由器上預(yù)留帶寬，這使得提供具有服務(wù)質(zhì)量的圖像和其它實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)成為可能。

　　7.IPv6將支持包長(zhǎng)可達(dá)四兆字節(jié)的分組，這將使得大分組的傳送更容易，并可確保IPv6能夠在任意的傳輸媒體上達(dá)到對(duì)可用帶寬的最隹利用。

　　IPv6商機(jī)何在

　　自從1995年IPv6的主要規(guī)格被確定以后，IPv6便成為事實(shí)上下一代IP協(xié)議的規(guī)范。1996年2月美國(guó)新罕布什爾大學(xué)的IOL（相互操作性實(shí)驗(yàn)室）第一個(gè)將IPv6用于通信軟件并進(jìn)行了相互連接實(shí)驗(yàn)。1997年，以驗(yàn)證IPv6為主要目的的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)6bone發(fā)展為連接29個(gè)國(guó)家的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。IPv6作為新一代的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議，其先進(jìn)性和靈活性正在得到越來(lái)越多人的認(rèn)可。

　　我們確信IPv6將會(huì)用來(lái)連接比計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)更多的東西，IPv6將使得像掌上型個(gè)人數(shù)據(jù)助理（PDA）、嵌入了網(wǎng)絡(luò)元件的移動(dòng)電話、商務(wù)通等許多其它設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)成為可能，它也能使從家里的電鈑鍋到高爾夫球場(chǎng)上的灑水車(chē)這樣廣泛的設(shè)備和裝置接入網(wǎng)絡(luò)。

　　IPv6的普及將標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的徹底到來(lái)。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，當(dāng)汽車(chē)由于交通堵塞而停在路途中時(shí)，我們將能夠利用車(chē)載計(jì)算機(jī)通過(guò)口述來(lái)修改日程安排以便讓家人和同事知道我們被堵在哪兒了，還可以控制打開(kāi)里的暖氣和電燈，同時(shí)在這輛車(chē)上還可以運(yùn)行診斷程序和下載結(jié)果，這樣當(dāng)我們到達(dá)指定的商店時(shí)，我們需要的東西早已準(zhǔn)備好了。事實(shí)上，無(wú)論在家里、在辦公室還是在娛樂(lè)場(chǎng)所，我們?cè)褂玫慕换ピO(shè)備都可接入到因特網(wǎng)上，商機(jī)無(wú)限且前景驚人，IPv6將使所有的這些成為可能。

　　轉(zhuǎn)換到IPv6還要解決什么

　　IPv6協(xié)議與IPv4協(xié)議不兼容的事實(shí)是其走向市場(chǎng)的一個(gè)難點(diǎn)。目前IETF正在確定兩種方法來(lái)完成這種轉(zhuǎn)換處理：隧道技術(shù)和雙協(xié)議棧技術(shù)。

　　隧道技術(shù)是一種選擇，兩個(gè)IPv6的站點(diǎn)可以在IPv4骨干網(wǎng)上通過(guò)隧道通信（或反之），但它無(wú)法讓一個(gè)IPv4站點(diǎn)與另一個(gè)IPv6站點(diǎn)通信。而如果一個(gè)站點(diǎn)具有IPv4/IPv6的雙協(xié)議棧，它就即可以與IPv4站點(diǎn)通信也可以與IPv6站點(diǎn)通信。但是這樣做顯然需要巨大的投資，特別是對(duì)于規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)，不同供應(yīng)商的產(chǎn)品協(xié)議棧的互通協(xié)調(diào)也是有必要的，同時(shí)，上層協(xié)議也可能需要替換。

　　雖然IPv6設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是易于從IPv4轉(zhuǎn)換到IPv6和能于IPv4共存，但把今天數(shù)十億臺(tái)基于IPv4的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到IPv6上將面臨巨大挑戰(zhàn)。但是，Ipv6內(nèi)置的兼容性特點(diǎn)將使得這種努力會(huì)容易一些，并且像IPv6上的分組隧道和IPv4上的分組隧道技術(shù)，以及協(xié)議翻譯網(wǎng)關(guān)都將使得這項(xiàng)工作較為容易。

　　許多機(jī)構(gòu)組織都正在開(kāi)發(fā)IPv6驅(qū)動(dòng)軟件，一些網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商也宣布了他們對(duì)IPV在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和通信軟件產(chǎn)品中的廣泛支持。

　　對(duì)協(xié)議系統(tǒng)的修改可能會(huì)給現(xiàn)有的應(yīng)用帶來(lái)很大的影響，因此必須小心謹(jǐn)慎地實(shí)施以使風(fēng)險(xiǎn)最小，因此，在現(xiàn)有的應(yīng)用中把IPv4轉(zhuǎn)換到IPv6或在一個(gè)新的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)IPv6，都需要相當(dāng)?shù)膶I(yè)技術(shù)從而確保協(xié)議的平滑轉(zhuǎn)換和準(zhǔn)確無(wú)誤地實(shí)現(xiàn)。可以采取逐步升級(jí)和最小限度升級(jí)等方法逐漸逐步，以減少風(fēng)險(xiǎn)。

　　因此IPv6正在發(fā)展許多網(wǎng)絡(luò)廠商也正在組織力量開(kāi)發(fā)IPv4轉(zhuǎn)換到IPv6的產(chǎn)品，無(wú)論如何，IPv4終將被IPv6所替代，這是歷史發(fā)展的必然規(guī)律。

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