IPv6技术的应用及未来发展

IPV6技术研究

论文导读：1.IPV6的特性IPv6是下一代互联网的灵魂，相比IPv4，IPv6具有以下新特性：报文格式的变化。2.IPV6的报文结构IPv6报头是由IPv6基本报头和扩展报头组成的。关键词：IPV6，报文，IPV4

1.IPV6的特性IPv6是下一代互联网的灵魂，相比IPv4，IPv6具有以下新特性：报文格式的变化；地址空间扩展到128位，支持几乎无限大的地址空间；减小了路由表的大小，使路由器能更快的处理数据包；提供更好的安全性，实现IP级的安全；支持多种服务类型，并支持组播；支持自动地址配置，允许主机不更改地址实现异地漫游；允许新旧协议共存一段时间；支持可移动主机和网络等具体要求等等。

2.IPV6的报文结构IPv6报头是由IPv6基本报头和扩展报头组成的。在IPv4中有10个固定长度的域、2个地址空间和若干个选项，而IPv6中只有6个域和2个地址空间。虽然IPv6基本报头总共占用40字节，是IPv4报头的2倍，但因其长度固定（IPv4报头长度是变化的），故不需消耗过多的内存容量；又因其要处理的域由14个减少到8个，从而大大减少了路由器上的软件处理内容。在IPv6中，选项由扩展报头定义。

在IPv4中，所有报头以32位为单位，即基本的长度单位是4个字节。在IPv6中，报头以64位为单位，且报头的总长度是40字节。IPv6协议的基本报头中定义了的字段，其中：

1) 报文长度。长度为16位，其中包括包净荷的字节长度，即IPv6报头后的包中包含的字节数。这意味着在计算净荷长度时包含了IPv6

扩展头的长度。

2) 下一个头。这个字段指出了IPv6报头后所跟的头字段中的协议类型。与IPv6协议字段类似，下一个头字段可以用来指出高层是TCP还是UDP，但它也可以用来指明IPv6扩展头的存在。

3) 跳数限制。长度为8位。每当一个节点对包进行一次转发之后，这个字段就会被减1。如果该字段达到0，这个包就将被丢弃。

・１５２・　价值工程　浅谈ＩＰｖ６技术的发展前景及影响　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ａｎｄ　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｉｐｖ６　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　刘灏Ｌｉｕ　Ｈａｏ　（江阴华姿职业学校，无锡２１４４０１）　（Ｊｉａｎｇｙｉｎ　Ｈｕａｚｉ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｓｃｈｏｌｌ，Ｗｕｘｉ　２１４４０１，Ｃｈｉｎａ）　摘要：ＩＰｖ６作为新一代互联网的核心协议，，必将取代ＩＰｖ４。本文通过对ＩＰｖ６特点和发展现状的简要描述，论述ＩＰｖ６现状及前景，ＩＰｖ６终将代　替ＩＰｖ４，以适应时代发展的需要。所以ＩＰｖ６技术越来越受到人们的关注与讨论。　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｒｅ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｎｅｔ，Ｗｖ６　ｗｉｌｌ　ｓｕｒｅｌｙ　ｒｅｐｌａｃｅ　ＩＰｖ４．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｓｉｍｐｌｅ　ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｏｆ［Ｐｖ６＂ｓ　ｆｅａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ＩＰｖ６　ｗｈｉｃｈ　ｗｉｌｌ　ｒｅｐｌａｃｅ　ＩＰｖ４　ｔｏ　ａｄａｐｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｏｆ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｉｍｅｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ＩＰｖ６　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｇｅｔｔｉｎｇ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｐｅｏｐｌｅ．　．　关键词：ＩＰｖ４；ＩＰｖ６；网络；信息产业　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＩＰｖ４；ＩＰｖ６；ｎｅｔｗｏｒｋ；ＩＴ　中图分类号：ＴＰ３９　文献标识码：Ａ　０引言　随着计算机网络的不断发展与壮大，ＩＰｖ６技术越来越受到信息　产业的注意，尤其是电信对该项技术的应用。随着近年来互联网在　各个领域内的空前发展，人们对信息资源的开发和利用进入了一个　全新的阶段，然而越来越多的网络问题也同样暴露在我们面前，如　ＩＰ地址的将要枯竭，用户的期望越来越高等。　１　ＩＰｖ４的应用现状　ＩＰ地址是人们在网络上的“身份证”，随着网络的普及和智能家　电的广泛使用，不管是上网的用户，还是智能产品的信息终端，都需　要拥有自己的ＩＰ地址。互联网采用的协议是ＴＣＰ仃Ｐ协议，ＩＰ是协　议族的核心协议。目前ＩＰ协议的版本号是４（简称为ＩＰｖ４），发展至　今已经使用了三十多年。　ＩＰｖ４的地址位数为３２位，也就是最多有２的３２次方的电脑可　以联到Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上。近十年来，由于互联网的蓬勃发展，ＩＰ位址的需　求量愈来愈大，使得ＩＰ地址的发放愈趋严格，各项资料显示全球　ＩＰｖ４地址可能在很短时间内即将消耗殆尽，最根本的解决办法还是　扩大ＩＰ地址，采用ＩＰｖ６方案，从３２位的ＩＰｖ４地址位过度到１２８位　的ＩＰｖ６地址位。　２　ＩＰｖ６的特点及发展　ＩＰｖ６是下一代互联网的协议，它的提出最初是因为互联网的迅　速发展，ＩＰｖ４定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足必将　妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过ＩＰｖ６重新定　义地址空间。ＩＰｖ６采用１２８位地址长度，一个ＩＰｖ６的ＩＰ地址由８　个地址节组成，每节包含１６个地址位，在ＩＰｖ６的设计除了一劳永　逸地解决了地址短缺以外，还考虑了在ＩＰｖ４中解决不好的其它问　题，主要有端到端ＩＰ连接、安全性、多播、移动性、即插即用等。　ＩＰｖ６的发展是从二十世纪九十年代开始的，经过了十几年的发　展时间，Ｗｖ６的标准体系已经基本完善，在法杖过程中，ＩＰｖ６逐步优　化，为业务发展创造机会，ＩＰｖ６的优势包括如下几点：　①地址充足：ＩＰｖ６产生的初衷主要是针对ＩＰｖ４地址短缺问题，　即从ＩＰｖ４的３２ｂｉｔ地址，扩展到了ＩＰｖ６的１２８ｂｉｔ地址，充分解决了　地址匮乏问题。　②扩展为先．引入灵活的扩展报头，按照不同协议要求增加扩　展头种类，按照处理顺序合理安排扩展头的顺序，其中网络设备需　要处理的扩展头在报文头的前部，而需要宿端处理的扩展头在报文　头的尾部。　③层次区划：ＩＰｖ６极大的地址空间使层次性的地址规划成为可　能，同时国际标准中已经规定了各个类型地址的层次结构，这样既　便于路由的快速查找，也有利于路由聚合，缩减ＩＰｖ６路由表大小，　文章编号：１００６—４３１１（２０１０）３６—０１５２—０ｌ　降低网络地址规划的难度。　④即插即用：ＩＰｖ６引入自动配置以及重配置技术，对于ＩＰ地址　等信息实现自动增删更新配置，提高ＩＰｖ６的易管理性。　⑤贴身安全：ＩＰｖ６集成了ＩＰＳｅｃ，用于网络层的认证与加密，为　用户提供端到端安全，使用起来比ＩＰｖ４简单、方便，可以在迁移到　ＩＰｖ６时同步发展ＩＰＳｅｃ。　可以说，ＩＰｖ６的上述特点充分迎合了未来网络向ＩＰ融合统一　的发展方向，并提升了ＩＰ网络的可运营性和可管理性。　３　ＩＰｖ６应用前景展望及影响　ＩＰｖ６协议解决了现有ＩＰｖ４的诸多问题，包括地址数量限制、安　全性、自动配置、移动性、可扩展性等，因此ＩＰｖ６为各种价值应用构　想提供了强大的技术支持，尤其对视频、移动、安全等业务的发展有　极大的促进作用。随着ＩＰｖ６应用探索的进一步深入，ＩＰｖ６在网络通　信行业以及人们日常生活中具有广阔的应用前景。　３．１视频应用　随着ＩＰ宽带业务的不断普及和发展，越来越多的行业开始大　量采用视频技术开展远程会议、视频点播、远程教学、远程医疗、远　程监控、可视电话等多种应用，以满足人们对交互式可视化沟通的　需要。ＩＰｖ６协议具有丰富的地址空间，解决了地址容量问题，优化了　地址结构，提高了选路效率和数据吞吐量，适应了视频通信大信息　量传输的需要，有助于视频应用的发展；ＩＰｖ６协议组播功能的加强　和扩展，可以更加有效地利用网络带宽，实现基于组播、具有网络性　能保障的大规模视频会议和高清晰度电视广播应用。　３．２移动ＩＰｖ６业务　随着３Ｇ等业务的推出，移动ＩＰｖ６业务将是移动业务发展的主　要方向，移动通信业务和互联网业务将都会由ＩＰｖ６协议来承载。　ＩＰｖ６技术的大容量地址、无状态地址自动配置技术和强大的兼容　性，使移动终端能够快速连接到网络上，实现即插即用。　３．３传感器网络　日常生活中的地质、环境等自然状况和老百姓的生产、生活息　息相关，也关系到国民经济和可持续发展，同时生产活动对各种环　境也产生一定的影响，所以需要对自然环境进行监测和保护，这就　需要使用大量的传感设备对环境参数进行的采集并进行分析。ＩＰｖ６　技术中的大容量地址空间特性，使得海量采集自然环境信息成为可　能。　另外，还在个人智能终端、ＶｏＩＰｖ６、家庭网络、电子竞技、智能交　通系统、军事应用等各个领域都有着极为广阔发展前景。　参考文献：　作者简介：　藿妻锡人，本科学历，中学二级计算机教师，研（１６　究方向．计算机网络技术。　［１］谭琼玲．ＩＰｖ４向ＩＰｖ６的过渡技术研究【Ｊ】＿湖南科技学院学报，２００９（４）．　［２］王晓菊，等．ＩＰｖ４协议和ＩＰｖ６协议的比较［Ｊ］硅谷，２００９（１１）．　［３］张远宏，等．对ＩＰｖ４与ＩＰｖ６的比较研究［

改善服务质　的应用前景。　关键词：ＩＰｖ６；军事应用；发展趋势　ＩＰｖ６　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ＳＯＮＧ　Ｇｕａｎｇ－－ｓｈｏｕ　，ＬＩ　Ｊｉａｎ　，ＺＨＡＮＧ　Ｌｅｉ　ｆ｝．１￣ｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｏｍｍａｎｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＰＬＡ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃ＆￣Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｉｕ＆ｇ，２１ｏｏｏ￣Ｃｈｉｎａ；　２　Ａｕｇｏｍａ￣／ｏｎ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｆ，＇Ｖａ￣２＂ｎｇ　Ｍ／７／￣ａｒｙ　Ａｒｅａ　Ｎａ＠＇ｎｇ，２１００１８．Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ　ｔｈｅ　ｎｅｘｔ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ＩＰ，ＩＰｖ６　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ｈｕｇｅｌｙ　ｔｈｅ　ｓｉｚｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＩＰ　ａｄｄｅｒｓｓ，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ａｄｖａｎｃｅｓ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ，　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｑｏｓ，ｅｎｓｕｒｅｓ　ｂｅｔｔｅｒ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ，ｈｏｌｄｓ　ＯＵｔ　ｔｈｅ　ＰｎＰ　ａｎｄ　ｍｏｂｉｌｉｔｙ，ｒｅａＮｚｅｓ　ｔｈｅ　ｍｕｔｔ／ｃａｓｔ．Ｅｓ￣ｄａＩ／ｙ，ＩＰｖ６　ｈａｓ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｉｌｉｔａｒｙ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ＩＰｖ６　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｍｉｌｉｔａｒｙ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｕｔｕｒｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｅｎｄｅｎｃｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｖｅｒｓｉｏｎ　６；ｍｉｌｉｔａｒｙ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｅｎｄｅｎｃｙ　

１　ＩＰｖ６技术分析　ｊ　ＩＰｖ６是“ｌｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　６”的缩写，即　“ＩＰ协议的第６版本”，于ｌ９９２年开始开发，ｌ９９８年ｌ２　ｉ　月发布标准ＲＦＣ２４６０。现有的互联网是在ＩＰｖ４（ＩＰ协议　的第４版本）协议的基础上运行。ＩＰｖ６是下一版本的互　ｉ　联网协议，它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展，　““　ＩＰｖ４定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足必　薯　将影响互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过　ＩＰｖ６重新定义地址空间。ＩＰｖ４采用３２位地址长度，只有　量　大约４３亿个地址，估计在２００５　２０１０年间将被分配完毕，　ｊ　而ＩＰｖ６采用１２８位地址长度，能产生２的ｌ２８次方个ＩＰ　警　地址，ＩＰｖ６能够创造出比ＩＰｖ４多近１６００亿亿倍的地址　。　空间，地址资源极端丰富。按现在的地球人口计算，ＩＰｖ６　舅　将能够使每个人拥有１６００万个ＩＰ地址，使上网速度达到　理论的极限。按保守方法估算ＩＰｖ６实际可分配的地址，　。　整个地球每平方米面积上可分配ｌＯ００多个地址。在ＩＰｖ６　。　的设计过程中，除了一劳永逸地解决地址短缺问题以外，　还考虑了在ＩＰｖ４中没解决好的其他问题。　曩　ＩＰｖ６在军事应用上的优势主要体现在以下几方面：　一　１．１军事网络过渡到ＩＰｖ６后能够大大提高网络效率　从整个互联网来看，ＩＰｖ６的转换不可能是一个平滑　的过程，因为ＩＰｖ６的地址长度比ＩＰｖ４的长，因此安装　ＩＰｖ６将不得不重新设定路由器以便能处理更长的地址串；　数据包的头标也将比现在的编址模式包含更多的信息；另　外，由于ＱｏＳ（服务质量）有不同的定义方法，互操作性　问题突现。但是，对于军事网络或其他独立的网络来说，　只要完成路由表和其他地址参数的更改，ＩＰｖ６的选路将　比ＩＰｖ４有效得多。利用从ＩＰｖ４网络的路由中获得的经验，　ＩＰｖ６将使得路由表中路由器的数量大大减少，目前互联　网核心路由器的数量大约是１５００００，由于ＩＰｖ６编址有了　很好的层次结构，将会使这一数字大大下降，从而提高了　选路的效率。　１．２　ＩＰｖ６的服务质量可以加强军事智能化　ＩＰｖ６数据包的头标中包含了一些新的信息，特别是　ＱｏＳ标记，这也是美国国防部采用ＩＰｖ６的重要原因之一，　良好的Ｑ０Ｓ可以保障高质量的传输。美国军方将会让所　有类型的拓扑和平台都使用Ｑ０Ｓ标记。美国军方认为，　从军事的角度来看，所有的战地单位和侦察设备都应该获　得全方位的多媒体通信，以用来管理目标信息并将所有信　息汇集到中心指挥部。指挥部可以通过卫星连接任何设备，

IPv6在我国应用与发展的探讨

IPv6作为下一代Internet的核心协议，在IPv4的基础上进行了较大的升级和改进。IPv6技术相对于IPv4技术最突出的优势是IPv6极大地扩大了地址空间，恢复了原来因地址受限而失去的端到端连接功能。本文从几个方面对Ipv6在我国目前的应用进行分析以及对发展进行展望。

IPv6是IETF设计的用于替代现行版本IP协议-IPv4-的下一代IP协议，目前我们使用的IPv4技术，最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，可编1600万个网络、40亿台主机。其中北美占有3/4，约30亿个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个，中国截止2010年6月IPv4地址数量达到2.5亿，落后于4.2亿网民的需求。故发展基于下一代互联网技术的IPv6已是当务之急。目前，全国CNGIIPv6骨干网现已覆盖22个城市，深圳作为IPv6接入主干节点城市。

一、Ipv6技术的特性

（1）庞大的址址空间。其具有128位长的源和目标地址，长度是Ipv4的4倍.根本上解决了目前IP地址不足的技术难题。

（2）可扩展性。Ipv6通过在报头后添加扩展名，可以很容易地实现扩展功能。

（3）更好地支持有序发送。因为Ipv6的新字段定义了如何识别和处理信息流，使得其能够通过技术路径对复杂信息进行特别处理。

（4）安全性。Ipv6提供了认证和加密两种信息安全机制，大大增强了网络安全性。

（5）新报头格式。把不重要的字段和扩展名后移到Ipv6后面的扩展报头中，使包头能够被路由器快捷处理。

二、Ipv6在我国现状分析

（1）IPv6助力大运会。在2010年的上海世博会上，我国率先应用IPv6的技术，为上海的世博会提供宽带的接入，如官网的镜像、高清的IPTV、彩色e家等互联网应用。同时，在2011年的大运会上，也使用了一些新型的应用。大运会信息系统由运动会IT系统、赛事成绩系统、信息发布系统、运行保障与支持系统四大部分组成，全部获得了IPv6网络环境支撑。目前，我国正在建设覆盖全市的下一代IPv6城域网、IPv6无线网两大网络平台，以IPv6、云计算、物联网等前沿技术为基础，建设无线宽带视频监控、门户网站等IPv6框架下的应用系统，提供更丰富、更便捷的综合信息服务，展现新城市的魅力。 深圳试点成功后，有望在全国推广建设和大规模应用。