IPv6的技術(shù)原理解析

2019-11-03 09:11:01

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供稿：網(wǎng)友

　　作為下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，ipv6所提供的巨大的地址空間以及所具有的諸多優(yōu)勢(shì)和功能，使其成為構(gòu)筑下一代網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)，從提出至今獲得了普遍關(guān)注和廣泛認(rèn)可，信息產(chǎn)業(yè)部科技發(fā)展計(jì)劃中已經(jīng)將IPv6列為重點(diǎn)攻關(guān)課題。具體分析，IPv6與IPv4相比，主要有如下一些特性。

　　第一，IPv6的地址長(zhǎng)度。IPv6與IPv4相比，很明顯的一個(gè)改善就是可以提供充足的地址空間，從而使亞洲等地區(qū)地址空間問(wèn)題一下子可以得到解決。IPv6的128位地址長(zhǎng)度形成的巨大的地址空間，在可預(yù)見(jiàn)的很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，它能夠?yàn)樗锌梢韵胂蟪龅木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個(gè)全球唯一的地址，而且據(jù)稱IPv6的128位地址空間包含的地址數(shù)足夠?yàn)榈厍蛏厦恳涣Ｉ匙犹峁┮粋€(gè)獨(dú)立的IP地址。同時(shí)IPv6還可以實(shí)現(xiàn)為主機(jī)接口提供不同類型的地址配置，其中包括主機(jī)的全球地址、全球單播地址、區(qū)域地址、鏈路本地地址、地區(qū)本地地址、廣播地址、多播群地址、任播地址、移動(dòng)地址、家鄉(xiāng)地址、轉(zhuǎn)交地址等。

　　第二，IPv6可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配置。IPv6的另一個(gè)基本特性是它支持無(wú)狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動(dòng)配置的方式。無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點(diǎn)使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制獲得一個(gè)局部連接地址。一旦得到這個(gè)地址之后，它使用另一種即插即用的機(jī)制，在沒(méi)有任何人工干預(yù)的情況下，獲得一個(gè)全球唯一的路由地址。有狀態(tài)配置機(jī)制，如DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議），需要一個(gè)額外的服務(wù)器，因此也需要很多額外的操作和維護(hù)。

　　第三，服務(wù)質(zhì)量（QoS）。從協(xié)議的角度看，IPv6的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在能提供不同水平的服務(wù)。這主要由于IPv6報(bào)頭中新增加了字段“業(yè)務(wù)級(jí)別”和“流標(biāo)記”。有了它們，在傳輸過(guò)程中，中間的各節(jié)點(diǎn)就可以識(shí)別和分開(kāi)處理任何IP地址流。盡管對(duì)這個(gè)流標(biāo)記的準(zhǔn)確應(yīng)用還沒(méi)有制訂有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但將來(lái)它會(huì)用于基于服務(wù)級(jí)別的新計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。在其它方面，IPv6也有助于改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量。這主要表現(xiàn)在支持“時(shí)時(shí)在線”連接，防止服務(wù)中斷以及提高網(wǎng)絡(luò)性能方面。從另外角度來(lái)看，更好的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)質(zhì)量提高了客戶的期望值和滿意度，使我們和客戶的關(guān)系更上一層樓。

　　第四，IPv6的移動(dòng)性。基于移動(dòng)IPv6協(xié)議集成的IP層移動(dòng)功能具有很重要的優(yōu)點(diǎn)。盡管IPv4中也存在一個(gè)類似的移動(dòng)協(xié)議，但二者之間存在著本質(zhì)的區(qū)別：移動(dòng)IPv4協(xié)議不適用于數(shù)量龐大的移動(dòng)終端。移動(dòng)IP需要為每個(gè)設(shè)備提供一個(gè)全球唯一的IP地址。IPv4沒(méi)有足夠的地址空間可以為在公共互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行的每個(gè)移動(dòng)終端分配一個(gè)這樣的地址。而移動(dòng)IPv6能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)展，滿足大規(guī)模移動(dòng)用戶的需求，這樣就能在全球范圍內(nèi)解決有關(guān)網(wǎng)絡(luò)和訪問(wèn)技術(shù)之間的移動(dòng)性問(wèn)題。

　　第五，內(nèi)置的安全特性。IPv6協(xié)議內(nèi)置安全機(jī)制并已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。它支持對(duì)企業(yè)網(wǎng)的無(wú)縫遠(yuǎn)程訪問(wèn)。例如公司虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的連接。即使終端用戶用“時(shí)時(shí)在線”接入企業(yè)網(wǎng)，這種安全機(jī)制也是可行的。這種“時(shí)時(shí)在線”的服務(wù)類型在IPv4技術(shù)中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于從事移動(dòng)性工作的人員來(lái)說(shuō)，IPv6是IP級(jí)企業(yè)網(wǎng)存在的保證。

　　在安全性方面，IPv6同IP安全性（IPSec）機(jī)制和服務(wù)一致。除了必須提供網(wǎng)絡(luò)層這一強(qiáng)制性機(jī)制外，IPSec還提供兩種服務(wù)。認(rèn)證報(bào)頭（AH）用于保證數(shù)據(jù)的一致性，而封裝的安全負(fù)載報(bào)頭（ESP）用于保證數(shù)據(jù)的保密性和數(shù)據(jù)的一致性。在IPv6包中，AH和ESP都是擴(kuò)展報(bào)頭，可以同時(shí)使用，也可以單獨(dú)使用其中一個(gè)。作為IPSec的一項(xiàng)重要應(yīng)用，IPv6集成了虛擬專網(wǎng)（VPN）的功能。

摘自《人民郵電報(bào)》

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