張文敬 王碩 史曉媛

【摘 要】IPv4存在著很多的缺陷 ，帶來了很多問題，最嚴(yán)重的就是造成IP地址耗盡，為了彌補(bǔ)IPv4的缺陷，對(duì)新技術(shù)進(jìn)行探索是必不可少的工作。IPv6在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生，它是用于替換IPv4的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，本文首先對(duì)IPv6產(chǎn)生的背景、IPv6的技術(shù)原理和優(yōu)勢進(jìn)行簡單的介紹，同時(shí)對(duì)IPv6的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】IPv6 技術(shù)原理 優(yōu)勢 應(yīng)用前景

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，IPv6受到越來越多的關(guān)注。IPv4存在著很多缺陷，所以必須要開發(fā)新技術(shù)彌補(bǔ)IPv4的不足，此時(shí)IPv6出現(xiàn)了。IPv6是由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組設(shè)計(jì)的，用于替代現(xiàn)行IPv4的下一代IP協(xié)議。與IPv4相比，IPv6不僅彌補(bǔ)了IPv4的不足，同時(shí)還具有一些顯著的優(yōu)點(diǎn)。

1 IPv6產(chǎn)生的背景

IPv4是現(xiàn)行的IP協(xié)議，IPv4規(guī)定，每一個(gè)主機(jī)和路由器都有一個(gè)32位的IP地址，而且兩者之間的組合是唯一的，IPv4地址結(jié)構(gòu)主要存在A、B和C三種類型，每一種類型可以容納不同數(shù)量的主機(jī)節(jié)點(diǎn)[1]。實(shí)際上對(duì)地址類型進(jìn)行劃分的同時(shí)，大量的地址被閑置，尤其是B類地址。據(jù)有關(guān)研究表明，A類和B類的地址已經(jīng)用完了，只剩下C類的少量地址可以使用，但是整個(gè)地址空間的利用率只能達(dá)到10%左右。IPv4的地址空間為32位，在理論上可以支持40億臺(tái)終端，但是由于大量的地址被浪費(fèi)，所以IPv4面臨嚴(yán)重的危機(jī)。為了解決IPv4的危機(jī)，新技術(shù)的開發(fā)擺在了重要的位置，IPv6在這種情況下誕生了。IPv6是一種新的IP協(xié)議，采用128位地址長度，IP地址由8個(gè)地址節(jié)組成。IPv6不僅有IPv4的優(yōu)勢，同時(shí)還對(duì)IPv4的不足進(jìn)行了彌補(bǔ)，所以，IPv6具有更強(qiáng)大的處理性能。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)IPv6的認(rèn)識(shí)逐漸增強(qiáng)，IPv6取代IPv4已經(jīng)成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。

2 IPv6技術(shù)的特點(diǎn)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了IPv6的發(fā)展，目前我國已經(jīng)基本完善了IPv6的標(biāo)準(zhǔn)體系，IPv6的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)也得到了相應(yīng)的優(yōu)化，與IPv4相比，IPv6主要由以下幾方面的優(yōu)勢：

（1）地址空間更加充足：由于IPv4出現(xiàn)地址危機(jī)，作為對(duì)危機(jī)的彌補(bǔ)IPv6應(yīng)運(yùn)而生。IPv6由32位的地址拓展到128位，其地址空間更加充足，有效的彌補(bǔ)了IPv4地址緊張的問題。（2）路由表更小：IPv6按照聚類原則對(duì)地址進(jìn)行分配，地址空間變大的同時(shí)，更有利于路由的快速查找和聚合，這樣各級(jí)路由器中路由表的長度會(huì)大大的減小，從而提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)的速度。（3）安全性更高：與IPv4相比，IPv6具有更高的安全性，用戶可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，這樣不僅增強(qiáng)了IPv6的安全性，同時(shí)比IPv4更方便、快捷。（4）可移動(dòng)性：移動(dòng)IPv6有效的增強(qiáng)了移動(dòng)終端的移動(dòng)特性，可以為用戶提供永久在線服務(wù)。

3 IPv6面臨的問題

對(duì)于IPv4技術(shù)存在的缺陷，IPv6技術(shù)得到更完善的發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)層做了很大的改變，IPv6繼承了IPv4的優(yōu)點(diǎn)，但是IPv6同樣也面臨著一些問題。

（1）IPv6與IPv4的關(guān)系；與IPv6相比，IPv4的網(wǎng)絡(luò)用戶更多，吸引用戶的條件是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要好，這就說明，IPv4比IPv6更成熟更完善同時(shí)更具有吸引力。IPv6取代IPv4已經(jīng)成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，但是就目前情況來看，IPv6與IPv4必須采取共存的過度策略，這樣IPv6才能逐漸的取代IPv4。（2）IPv6的自身安全；IP協(xié)議設(shè)計(jì)之初主要應(yīng)用于科研教育網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性關(guān)注度不高，互聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)一種大規(guī)模的商用化趨勢，保證互聯(lián)網(wǎng)的安全成為專家學(xué)者日益關(guān)注的焦點(diǎn)[2]。在IPv6中，病毒和蠕蟲的攻擊已經(jīng)不能在網(wǎng)絡(luò)中形成威脅，其傳播將變得十分困難，但這并不意味著病毒和蠕蟲的消失。其次還要對(duì)IPv6網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵主機(jī)的安全進(jìn)行密切的關(guān)注。

4 對(duì)IPv6應(yīng)用的展望

作為一種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，IPv6的發(fā)展將帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈也會(huì)得到相應(yīng)的完善。為了推動(dòng)IPv6技術(shù)的發(fā)展，可以對(duì)基于IPv6的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究工作，我國在以后的幾年里，一定會(huì)大規(guī)模的開展IPv6網(wǎng)絡(luò)部署工作。IPv6技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是其相關(guān)產(chǎn)品和應(yīng)用還存在很多需要完善的地方。目前只有IPv6才能提供始終在線的服務(wù)，因此智能終端的不斷發(fā)展是推動(dòng)IPv6快速完善的重要因素。同時(shí)IPv6具有龐大的地址空間可以為下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供便利的條件。據(jù)研究表明，在全世界范圍內(nèi)都已經(jīng)展開了IPv6網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)研究工作，有些國家甚至已經(jīng)開始商用。在我國IPv6技術(shù)發(fā)展的時(shí)間并不是很長，只經(jīng)歷了十多年的發(fā)展，其本上處于起步階段，但是卻取得了很大的成就，其技術(shù)關(guān)鍵應(yīng)用體系已經(jīng)基本完善，并且隨著社會(huì)的發(fā)展，IPv6的關(guān)鍵應(yīng)用將很快就會(huì)出現(xiàn)。

（1）移動(dòng)IP；移動(dòng)設(shè)備功能增強(qiáng)的同時(shí)，移動(dòng)計(jì)算成為大眾關(guān)注的焦點(diǎn)，在我國，早期對(duì)移動(dòng)IP的研究是建立在IPv4的基礎(chǔ)上的，雖然節(jié)點(diǎn)漫游的問題得到了解決，但是IPv4產(chǎn)生的地址危機(jī)阻礙了移動(dòng)IP的研究進(jìn)程。IPv4不可能再為大量的移動(dòng)設(shè)備提供IP地址，只有IPv6才能彌補(bǔ)這種遺憾。（2）無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；有專家預(yù)測，未來的網(wǎng)絡(luò)將會(huì)發(fā)展成為一種全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)的靈活性將會(huì)增強(qiáng)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)接入方式無縫互連的要求將越來越高，那是，藍(lán)牙、廣域網(wǎng)和無線區(qū)域網(wǎng)之間的技術(shù)差異將會(huì)消失，在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶連接和使用的業(yè)務(wù)將不會(huì)出現(xiàn)中斷的情況，使不間斷連接得以真正實(shí)現(xiàn)[3]。IPv6技術(shù)的運(yùn)用，可以有效的實(shí)現(xiàn)這種目標(biāo)，無線技術(shù)的發(fā)展將會(huì)使人們忽略技術(shù)上的不同，從而保障用戶通信的同一性。（3）視頻應(yīng)用；IPv6可以有效的解決地址問題，在優(yōu)化地址結(jié)構(gòu)的同時(shí)，數(shù)據(jù)的吞吐量也大大的提升了，這樣就可以滿足視頻通信需要傳輸大信息量的需求。同時(shí)IPv6還具有組播功能，這種功能可以輕松實(shí)現(xiàn)VC視頻會(huì)議等。

5 結(jié)語

IPv6吸收了IPv4的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)有效的解決了IPv4中存在的地址緊張的危機(jī)，增添了IPv4不具備的這種優(yōu)勢。IPv6代替IPv4已經(jīng)在國際上成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，各國對(duì)IPv6進(jìn)行了深入的研究，隨著IPv6技術(shù)的發(fā)展與完善，IPv6不僅可以加快商用化進(jìn)程，同時(shí)將會(huì)極大地推進(jìn)下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

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