隨著互聯(lián)網在社會生活各個領域的廣泛應用和商業(yè)化的深入發(fā)展，現(xiàn)有的網絡基礎設施和網絡服務已經難以滿足和支持大規(guī)模的網絡應用，如交互式遠程實時教學、遠程醫(yī)療(手術)、數字化圖書館、虛擬實驗室等。與此同時，隨著網絡規(guī)模的擴大，現(xiàn)有網絡的管理和運營已經變得非常復雜，地址空間匱乏、帶寬瓶頸、網絡安全、數據保密、服務質量、新業(yè)務的盈利模式、對移動特性的支持等問題變得越來越突出。IPv6作為下一代網絡的基礎以其鮮明的技術優(yōu)勢得到廣泛的認可。

網絡上所有的設備(例如：網絡服務器、計算機及交換機、路由器、防火墻等)之間通信都要遵守一定的規(guī)則，這些規(guī)則的集合被稱為網絡協(xié)議，即TCP／IP協(xié)議。它定義了通信時信息必須采用的格式和這些格式的意義，它分為4個層次：應用層、傳輸層、網絡層和數據鏈路層。

其中，IP是Internet Protocol(網際協(xié)議)的簡寫，定義了相互通信的兩個節(jié)點之間網絡層交互方式的標準，是網絡層中最重要的協(xié)議。

目前互聯(lián)剛使用的是IP協(xié)議第4版本即IPv4。IPv4協(xié)議規(guī)定，每個互聯(lián)網上的主機和路由器都有一個32位的IP地址，這一編碼組合是惟一的。IPv4地址用3個“．”隔開的4個小于256的十進制非負整數表示，如“129.0.4.67”。IPv4地址結構分為A、B和C三類。A類地址可用作126個網絡，每個網絡可容納1600萬個主機節(jié)點。B類地址可用作16000個網絡，可容納65000個主機節(jié)點。c類地址可用作200萬左右的網絡，可容納254個主機節(jié)點。

經過多年的發(fā)展，IPv4地址協(xié)議已經出現(xiàn)明顯的局限，最主要的問題就是IPv4地址已經不能滿足需要。IPv4的地址空間為32位，理論上支持40億臺終端設備的互聯(lián)，但實際上由于A、B、C等地址類型的劃分，浪費了上千萬的地址，再加上關于地址的許多其他的特殊規(guī)定和用途，一般來說，整個地址空間的實際利用率只能達到10％左右。

此外，由于歷史的原因，美國掌握了絕對的控制權，在IP地址資源的分配上，美國一些大學和公司占用了大量的IP地址。例如，MIT(麻省理工學院)、IBM(國際商用機器公司)和ATT(美國電話電報公司)分別占用了 1600多萬、1700多萬和1900多萬個IP地址，而分配給像中國這樣的大國所用的地址量還不如美國一個大學。我們的公眾網因IP地址匱乏，被迫大量使用轉換地址，嚴重影響了互聯(lián)網本身的效益及安全。

目前占有互聯(lián)網地址的主要設備早已由20年前的大型機變?yōu)镻C機，在將來，越來越多的電子設備也會連接到互聯(lián)網上，包括PDA、汽車、手機、各種家用電器等。特別是手機，為了向第三代移動通信標準靠攏，幾乎所有的手機廠商都在向互聯(lián)網名稱與數字地址分配機構(CANN)申請，要給他們生產的每一部手機都分配一個IP地址。而競爭激烈的家電企業(yè)也要給每一臺帶有聯(lián)網功能的電視、空調、微波爐等設置一個IP地址。IPv4顯然已經無法滿足這些要求。

目前，解決地址資源不足問題的技術手段主要是NAT(網絡地址轉換)和CIDR(無類別域問路由)。它們雖然很好地解決了地址問題，但這樣的解決方案也是有代價的。由于缺乏同一性的地址繼承性關系，CIDR嚴重影響網絡尋址和選擇路由的性能。而在局域網內部使用私有IP地址的NAT技術破壞了全球惟一地址的模型與地址的穩(wěn)定性，破壞了對等網絡的模型，直接導致了很多點對點的業(yè)務無法開展、許多網絡安全協(xié)議無法執(zhí)行，QoS(服務質量)更加無法保障。

為了解決現(xiàn)行互聯(lián)網的問題，Ipv6應運而生。IPv6繼承了IPv4的優(yōu)點，并根據IPv4多年來運行的經驗進行了大幅度的修改和功能擴充，比IPv4處理性能更加強大、高效。IPv6的出現(xiàn)將從根本上解決現(xiàn)存的IPv4網絡地址枯竭和路由表急劇膨脹的兩大危機。人們已形成共識，認為IPv6取代IPv4是必然發(fā)展趨勢，經過一個較長的IPv4和IPv6共存的時期，IPv6最終會完全取代IPv4在互聯(lián)網上占據統(tǒng)治地位。

IPv6將現(xiàn)有的IP地址長度擴大4倍，由當前IPv4的32位擴充到128位，以支持大規(guī)模數量的網絡節(jié)點。按保守方法估算IPv6實際可分配的地址，整個地球每平方米面積上可分配1000多個地址。由于擁有足夠的地址，許多在IPv4下無法實現(xiàn)或很難實現(xiàn)的端到端應用可以很方便地實現(xiàn)。同時由于采用了結構化的地址結構，可以方便實現(xiàn)路由聚合，解決了當前互聯(lián)網核心路由器、路由表劇烈膨脹的問題。

對比IPv4，IPv6有如下特點，這些特點也可以稱作是IPv6的優(yōu)點：簡化的報頭和靈活的擴展；層次化的地址結構；即插即用的連網方式；網絡層的認證與加密；服務質量的滿足；對移動通訊更好的支持。

同樣，移動IPv6(MIPv6)在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。基于移動IPv6協(xié)議集成的IP層移動功能具有很重要的優(yōu)點。尤其是在移動終端數量持續(xù)上漲的今天，這些優(yōu)點更加突出。

由IP地址危機產生和發(fā)展起來的IPv6作為下一代互聯(lián)網協(xié)議已經得到了各方的公認，未來互聯(lián)網的發(fā)展離不開IPv6的支持和應用，甚至被認為是后起發(fā)展網絡的國家追趕“發(fā)達”國家的一個良好機遇。

許多國家對IPv6技術都已經引起足夠的重視，并且都采取了一些切實可行的措施，尤其是一些歐洲國家。作為互聯(lián)網的發(fā)源地，美國也在積極地進行IPv6的研究和建設。中國對于IPv6技術的態(tài)度是“積極跟蹤、把握機遇、穩(wěn)妥推進”，并且在部分地區(qū)實行了網上實驗。

同樣，各運營商也對IPv6非常重視。IBM、Sun、日立等公司，分別研制開發(fā)了不同平臺上的IPv6系統(tǒng)軟件和應用軟件；美國思科、加拿大北電網絡等路由器廠商已經開發(fā)出了面向IPv6網絡的路由器產品。操作系統(tǒng)方面，基于開放源碼的Linux對IPv6提供了比較強的支持，Sun、IBM、康柏、惠普和微軟的最新操作系統(tǒng)都提供對IPv6的支持。

因此，從整體上來講，IPv6的技術已經成熟，標準也基本完善，一些網絡基礎設施和核心設備都已陸續(xù)開始支持其使用，但是在具體實施的問題上，由于經濟利益上的關系，在目前還沒有普遍推廣，而是處于與IPv4相互并存和過渡的階段。

近兩年來由于亞洲和歐洲力量的推動，IPv6的標準化進程明顯加快，具有IPv6特性的網絡設備和網絡終端，以及相關的硬件平臺的推出也已加快了進度。在這種趨勢下，IPv6的關鍵應用將很快出現(xiàn)。

1 3G業(yè)務

由于IP的諸多優(yōu)點和全球IP浪潮的沖擊，3G演變?yōu)槿獻P網絡的趨勢越來越明顯。為了滿足永遠在線的需要，每一個要接入互聯(lián)網的移動設備都將需要兩個惟一的IP地址來實現(xiàn)移動互聯(lián)網連接，本地網絡分配一個靜態(tài)IP地址，連接點分配第二個IP地址用于漫游。GPRS和3G作為未來移動通信藍圖中的核心組成部分，對IP地址的需求量極大，只有IPv6才能滿足這種需要。

2 個人智能終端

經濟的發(fā)展帶動了個人電子設備的發(fā)展，由呼機、手機、PDA到智能手機的發(fā)展趨勢看，有聯(lián)網能力的集成數據、語音和視頻的個人智能終端已經出現(xiàn)。經過2～4年的發(fā)展，其規(guī)模就會相當大，由此將產生巨大的對IP地址的需求，這將是過渡到IPv6的一個最大動因。

3 家庭網絡

網絡家電將是下一代網絡中的重要應用之一。所謂網絡家電，指通過個人電腦、PDA等信息設備可對連接在家庭網絡中的空調、電飯煲、微波爐、冰箱、電視、音響和照明設備等家用電器進行遠距離遙控?；贗Pv6技術的家庭網絡將在廣泛分析現(xiàn)有家庭網絡技術的基礎上，設計更能滿足當前家庭網絡應用特點的新型家庭網絡架構，更具合理性和可行性。

4 在線游戲

在線游戲需要把分散在不同地域的用戶連接起來，并保證安全、隱私和計費的需要。另外，在線游戲必須支持固定和移動兩種網絡接入方式。采用基于IPv6技術的游戲終端主要是和游戲服務器進行交互。由于這些技術和商務的需要，在線游戲如果沒有IPv6的支持肯定無法獲得成功，這應該是IPv6對軟件和設備的一個驅動力，在線游戲可能也是近期推動IPv6進程的業(yè)務之一。

正如全球IPv6權威專家所說：“IPv4是把電腦與電腦連接起來，IPv6則是把人與人連接起來?！币訧Pv6為核心技術的下一代網絡，發(fā)展前景巨大，必將帶領現(xiàn)代信息世界走向輝煌的明天。

責任編輯 趙新字