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探究IPV6技术在现代网络中的应用【摘要】计算机网络技术的发展，给人们的生活带来很大的改变。
计算机网络中重要的IPV4技术应用广泛，但是在网络规模和需求不断扩大的环境下，IPV4技术的弊端越来越明显，越来越不能适应现代通信网络的快速发展，因此IPV6技术开始投入到网络的应用中，虽然技术本身存在不足，但是具有很大的发展前景。
文中会重点介绍IPV6的特点，分析在现代网络中的实际应用。
【关键词】 IPV6技术现代网络实际应用现状特点一、IPV6技术的发展前景随着计算机技术和通信技术不断发展，IPV4协议已经不能满足现代网络的需要，在实际的应用中也开始出现各种问题。
IPV4技术的存在的主要问题是IP地址的缺乏，IP地址是计算机技术与网络应用的关键。
80%的IP地址已经被分配，计算机通信网络将面临巨大的威胁。
在没有研究出新的技术之前需要借助一些补丁技术来维持计算机的正常运作，例如CIDR、NAT以及混合地址等技术，但是这些技术不能解决IPV4技术中实际存在的问题，只能坚持短时间的工作。
NAT技术能够利用私有地址来缓解地址的紧张，但在实际的应用中网络的工作效率不高，应用层的网关也经常会出现问题，再加上NAT技术与传统的端口应用方式有很大的差异，在使用范围上具有很大的局限性。
IPV6的出现充分解决了IP地址缺乏的问题，它作为下一代网络的核心，能够给网络应用带来新的活力，为新技术的应用奠定坚实的基础，目前我国正在加大对IPV6技术的宣传和推广。
IPV6技术在ADSL网络、移动通信网络的各个层面逐步实践，不断完善。
IPV6技术具有很大的发展潜力，开启智能化服务是技术开展的重要因素，提高在线服务的质量和效率，满足客户多样化的需求。
二、IPV6技术的特点2.1 充足的地址空间IPV4的地址分配一般采用A―E地址、A―C单播地址以及D类组播地址，技术可以应用的IP地址十分有限。
IPV6技术相比较IPV4技术具有更大的地址空间，具有128位，IPV6大部分的IP地址为IPV4网络号加上主机号，前面的代表网络后面的代表主机。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!科技情报开发与经济ＳＣＩ－ＴＥＣＨＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ２００７年第１７卷第２９期ＴｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡＳ／４００ＣｏｍｐｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎＡｎｔａｉｂａｏＣｏａｌＭｉｎｅＺＨＥＮＧＭａｎ－ｌｉｎｇＡＢＳＴＲＡＣＴ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｉｎｄｅｔａｉｌｔｈｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇＡＳ／４００ｈｏｓｔｃｏｍｐｕｔｅｒｗｉｔｈｔｈｅｌｏｃａｌ５２５０ｔｅｒｍｉｎａｌｓ，ｒｅｍｏｔｅｔｅｒｍｉｎａｌｓａｎｄＰＣｓｉｎＡｎｔａｉｂａｏＯｐｅｎ－ｐｉｔＣｏａｌＭｉｎｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＡＳ／４００ｈｏｓｔｃｏｍｐｕｔｅｒ；５２５０ｔｅｒｍｉｎａｌ；ｒｅｍｏｔｅｎｅｔｗｏｒｋ；ＰＣ随着计算机网络的不断发展，新的技术层出不穷。
对一般人而言，对此无法跟从和了解，在网络技术方面也不例外，如ＩＰｖ６技术。
虽然在几年前有不少媒体和研究人员开始谈论ＩＰｖ６，但作为一般的网络用户始终没有多少了解和接触，或者说只是感性认识。
事实表明，现有的互联网协议ＩＰｖ４已经不能满足信息技术和人们信息生活发展的需要，ＩＰｖ６顺势而为，成为解决互联网发展瓶颈的关键所在。
基于以上诸多原因，本文对ＩＰｖ６技术及其发展做了简单的分析探讨。
１ＩＰｖ６技术所谓ＩＰｖ６（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌＶｅｒｓｉｏｎ６），亦被称作下一代互联网协议，它是由ＩＥＴＦ（ＴｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅ）工程师设计的用来替代现行ＩＰｖ４协议的一种新的ＩＰ协议。
目前，ＩＰ地址空间不足问题已成为互联网和通信产业发展的瓶颈，事实证明现有的互联网协议ＩＰｖ４无法满足产业发展的需要。
ＩＰｖ６以其在ＩＰ地址数量、安全性、移动性、服务质量等方面的巨大优势，改变现代信息生活。
毕业论文-IPv6隧道技术研究与实现目录1 互联网IP通信协议 01.1 IP概述 01.2 IPV4协议简介 (1)1.3 IPV6协议简介 (2)1.4 IPV4与IPV6的区别和联系 (3)2 IPV4到IPV6的过渡 (4)2.1 IPv4/IPv6双栈方法 (5)2.2 IPv6协议隧道方法 (6)隧道技术 (8)隧道技术 (9)隧道技术 (9)兼容IPv6自动隧道 (9)隧道技术 (10)隧道 (10)3 隧道技术实现 (11)3.1 模拟器介绍 (11)3.2 模拟器实现6to4隧道技术 (12)4 小结 (16)图表目录图 1 互联网通信 (2)图 2 ipv6/ipv6双协议通信 (6)图 3 ipv6隧道通信 (7) (8)9图 6 DOC下查看隧道 (11)图7 DOC下隧道IP (11)图8 Dynamips启动 (12)图9 6to4路由器拓扑图 (12)图10 Dynamips模拟器CCNP拓扑图 (13)图11 R2,R3,R4地址配置 (14)图12 R2,R4路由配置 (14)图13 连通ipv4网络 (15)图14 静态路由 (16)图15 R1,R5连通 (16)图16 R2,R4隧道情况 (16)IPv6隧道技术研究与实现摘要：IPv6协议是因特网的新一代通信协议，本文介绍了如何实现从IPv4到IPv6的平滑过渡,研究从IPv4到IPv6过度的技术。
通过搜集整理大量的书籍信息和互联网信息，概括总结了IPV6到IPV4的通信方式和通信技术。
对于ipv6隧道技术给予了深入研究。
被称为下一代互联网的IPv6如何实现与上一代协议的互联，如何完成从第一代通信协议到第二代通信协议的过渡，这些都是本文所要探讨的。
如何实现IPv6穿越IPv4网络通信，本文对IPv6隧道提供一种可行的模拟方案，使用模拟器Dynamips实现IPv6隧道技术。
通过使用Dynamips 模拟器，虚拟出五个路由器，通过在五个路由器上配置实验环境，实现ipv6穿越ipv4网络通信，完成6to4隧道通信。
实验7 IPv6技术实验1. 3.5节步骤2中，请思考下面问题：主机加入到组播组中的过程是什么？答：1.通过地址自动配置，主机获得了多播组地址。
2.主机发送MLD多播侦听报告报文给本地链路的路由器。
3.路由器根据报文中的信息，向多播转发表中添加表项，以记录多播组的成员身份。
2. 3.5节步骤3中，仔细观察PC1与RT1之间的交互报文，回答下述问题：1)为什么报文中的“next header”采用hop-by-hop的选项？答：因为hop-by-hop选项规定该报文的传送路径上每台中间节点都要读取并处理该拓展报头，起到提醒路由器对MLD报文进行深入检查的作用。
2)为什么跳数被限制为1？答：为了将此报文限制在链路本地上。
3)在“Hop-by-Hop”选项中，有一个“Padn”，它的作用是什么？答：作用是插入两个或多个填充字节，使字段符合对齐要求。
3. 3.5节步骤4中，仔细观察Router Solicitation的报文，回答下述问题：1)在前面的multicast listener report报文中，报文的跳数限制为1，而在这里，同样是主机发给路由器的报文，为什么跳数却采用255？答：接收节点只认为跳数限值是255的报文有效，防止非本链路的设备通过发送路由器宣告来试图干扰通信流。
2)报文中的ICMP选项中的“source link-layer address”的作用是什么？答：作用是表示发送者的mac地址。
4. 3.5节步骤6中，仔细观察Router Advertisement的报文，回答下述问题：1)“Cur hop limit”的含义是什么？答：本网段发出普通报文时的默认跳数限制。
2)报文中“lifetime”的含义是什么？答：发送该报文的路由器作为缺省路由器的生存周期。
3)“reachable time”的含义是什么？答：本链路上所有节点的“可达”状态保持时间。
4)“retransmit time”的含义是什么？答：重传NS报文的时间间隔，用于邻居不可达检测和地址解析。
本科毕业设计（论文）题目IPv6校园网的设计与实现学生姓名专业班级学号院（系）学院指导老师（职称）xxx（讲师）完成时间2019年6月1日毕业设计（论文）任务书题目IPv6校园网的设计与实现专业班级互联网科学与技术学号 5xxxxxx学生姓名 xxx主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：本文应从以下几方面进行阐述：1、介绍研究背景、国内外现状、研究内容和论文的组织安排等。
2、相关技术介绍，着重介绍IPv6及相关技术。
3、写IPV6校园网络的设计原则、总体架构等。
4、写IPv6校园网的实现与应用方面的内容。
基本要求：1. 完成不少于3000字的外文翻译和文献综述，论文内容应不少于20000字；3. 论文结构要严谨、层次要分明；4. 论文要能够理论联系实际，要有实际分析；5. 文章中的对策与建议应具有一定的实用价值。
主要参考资料：[1]邓永红，IPv6 技术综述，有线电视技术[J]，2004，10：1-6[2]李平荣.浅析校园网ipv4向ipv6的过渡[J].硅谷,2011（1）,176-176,194[3]张秦,王少永,王恂.基于ipv6的校园网过渡策略研究[J].计算机光盘软件与应用,2010(14),109-10[4] SiIvial, Hage著，技桥译，The essence of IPv6[M]，北京：北京清华大学高版社，2004[5] 李振强. IPv6 技术揭秘,[J].第 1 版.北京: 人民邮电出版社, 2006, 12-20.[6]杨映红，陈志，IPv6 地址结构解析[J]，2003，10：87-92完成期限： 2019年6月1日指导教师签名：专业负责人签名：2019年 3月 5日目录摘要 (I)ABSTRACT .............................................................................................................................................. I I 1 绪论 (1)1.1 论文的选题究背景 (1)1.2 国内外研究概况 (2)1.3 论文的主要内容及结构 (3)2 IPv6及其相关技术介绍 (5)2.1 IPv6协议简介 (5)2.1.1 IPv6新特性 (5)2.1.2 IPv6数据包 (7)2.2 IPv6地址体系结构 (8)2.2.1 IPv6地址结构 (8)2.2.2 IPv6地址类型 (9)2.3 IPv6的选路问题 (11)2.3.1 选路问题 (11)2.3.2 选路协议 (12)2.4 IPv6涉及的网络协议修改 (14)2.5 IPv4/IPv6的过度策略及技术 (16)2.5.1双协议栈 (16)2.5.2隧道技术 (17)2.5.3地址协议转换技术 (18)3 IPv6校园网络方案的设计 (19)3.1 设计原则 (19)3.2 总体架构 (20)3.3 网络设计 (21)3.3.1 网络层次分配 (21)3.3.2 网络地址规划 (22)3.3.3 DNS域名系统 (23)4 IPv6校园网的实现与部署 (25)4.1基于IPv6技术的校园网建设 (25)4.2 IPv6校园网的过渡技术 (27)4.2.1 双栈模式 (27)4.2.2 隧道模式 (28)4.2.3透传模式 (30)4.3 IPv6校园网的实现 (31)4.3.1 新建校园网IPv6的实现 (32)4.3.2部分新建校园网IPv6的实现 (32)总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)一个IPv6校园网的设计与实现摘要校园网是高校师生进行信息沟通和交流的重要渠道，而高校的技术优势也让IPv6在校园网中的试点成为了可能。
IPv4向IPv6的过渡原理：双栈协议隧道技术NAT-PT层次型移动IPv6快速切换技术吕宏伟电脑知识与技术 2009IETF正在开发快速切换技术和层次性移动IPv6来为移动IPv6提供切换机制..移动节点从一个子网切换到另一个子网就产生了切换..如何保持通信的连续性;支持各种实时应用;缩短切换引起的通信中断时间;减少切换对服务质量的影响;是移动IP研究中重点关注的问题..层次型移动IPv6HMIPv6;Hierarchical Mobile IPv6 1Pv6通过采用层次型路由结构;减少移动节点与家乡代理和移动对端的信令互换．主要目的是通过不需要向家乡代理和通信对端的重新绑定;从而减少切换引起通信中断的时间..移动IPv6快速切换技术是对移动IPv6协议的改进..它通过提前注册以及在新的外地网络切换未完成时通过与前一个网络保持通信的方法;加快移动节点的切换过程;减少已有通信连接的中断时问;保证通信流的实时传输;实现快速切换;确保对实时业务提供支持..预先切换是快速切换技术中的一种;是指当移动节点在和当前基站保持第二层连接时;就发起第三层的切换;其过程如下：I当移动节点mobile node;MN检测到将要进行切换;向当前基站old basic service;当前基站发送路由器请求道理消息Router SolieitationforProxy;路由器请求道理消息;路由器请求道理消息通知当前基站移动主机将要进行切换;并且请求进行切换的所需要信息..2当前基站收到路由器请求道理消息后;发送切换发起Handover Initiate;H1到将要切换到的基站new basic service;nBs..3nBS收到HI后将检验MN产生的转交地址是否可用..如果可用;返回切换确认消息Handover Acknowledgement HACK;否则;产生一个新的转交地址．返回HACK..4当前基站收到HACK后发送代理路由器通告消息Proxy Router Advertisement;PrRtAdv到MN..5MN收到PrRtAdv后发送快速绑定更新消息Fast Binding Update;F—BU到当前基站..6当前基站收到F-BU后建立一个当前基站和nBS之间的隧道;然后回送一个F-BACK消息．F-BACK消息将发送到当前基站所在的网络;并且通过隧道发送到新的网络上..7当MN到达新的网络;并且已经与之建立第二层的连接时;MN发送快速邻居通告消息Fast Neighbour Advertisement;F_NA;nBS在第二层连接就绪时;就向移动主机转发数据分组.. 预先切换可以大大缩短切换的延时;并且可以明显的减少在切换过程中的分组丢失..但是预先切换受到二层触发时机的影响;如果时机不合理也会造成分组的丢失..对预先切换机制的改进为了消除二层触发对切换性能的影响;减少隧道建立所受外界的影响..做出如下改进..在oBS收到HACK前的操作保持不变．oBS收到HACK后的操作如下：1当MN检测到将要进行切换..向oBS发送RtSolPr;RtSolPr通知当前基站主机将要进行切换;并且请求进行切换的所需要信息：2oBS收到RtSolPr后．发送Hl到将要切换到的nBS；3nBS收到HI后将检验MN产生的转交地址是否可用;如果可用;返同HACK;否则产生一个新的转交地址返回HACK；4oBS收到nBS发送网来的HACK后建立oBS和nBS之间的隧道;并且发送PrRtAdv给MN；5MN收到PmtAdv后．等待..MN收到nBS发送的路由广播Route Ads后发送相应的绑定更新消息;进行家乡注册和通信对端的注册..这样可以减少对二层触发时机的影响;并且可以提前建立oBS和nBS之间的隧道;进一步减少分组丢失的可能性..层次型移动IPv6模型下的快速切换过程1移动节点由于第2层的触发意识到要进入一个新的网络时;并且在同一个移动锚点管理区域内;移动节点便发送一个路由器请求代理消息到移动锚点;要求得到新接入路由器和新的链路转交地址的有关信息..2移动锚点一旦收到路由器请求代理消息后便返回一个代理路由器通告消息到移动节点;于是移动节点配置一个新的链路转交地址..为了连接先前的链路转交地址和新接入路由器..移动节点还要发送一个快速绑定更新消息到移动锚点..3移动锚点收到快速绑定更新消息后;通过一个到新接入路由器的切换发起消息;在接入路由器间就开始了切换过程..4新接入路由器收到切换发起消息后;将通过重复地址检测验证新的链路转交地址的有效性后;发送一个切换确认消息到移动锚点;于是就在新接入路由器和移动锚点间建立了一个双向的隧道..5移动锚点收到切换确认消息后;就会传送一个快速绑定确认消息到移动节点..6当移动节点得到新接入路由器的连接消息后;便发送一个快速绑定更新消息到新接人路由器..新接入路由器收到后;便可以向移动节点转发数据分组..经过以上的设计后;在层次型移动IPv6下;同一个移动锚点的管理区域内;对移动节点的切换使用快速切换的策略;这样能大大减少切换时延..由此可见;层次型移动IPv6模型下的快速切换过程较好地结合了层次型移动IPv6和快速切换的优点..减少了切换的试验;提高了移动tPv6的切换效率..层次型移动IPv6优化方案A Hierarchical Mobile IPv6 Optimization Scheme刘郑..蔡明江南大学信息工程学院．江苏无锡214122计算机工程与科学 2010.11层次型移动IPv6可以缩短移动主机家乡注册和通信对端注册的延迟;而快速切换可以减少移动主机在切换过程中连接的中断时间;保持通信流的实时传送..这两种技术结合;既可以缩短注册时延;也可以减少切换中断的时间..但是;当移动主机在域间切换时;仍需要向家乡代理和通信对端注册;MAP域的概念对于移动主机在域问切换时无法起到改善作用;无法缩短注册时延..最优功能路由算法当移动节点切换移动到一个新的子网时;为了减少信令的开销;在对功能路由进行注册时;需要选择最优路由;避免不必要的宏移动的出现..从信令开销、优先级各个方面考虑设计一种算法..用MN来选择最优FR..1算法描述..设MN进入新访问子网时;通过功能路由设置;该网络中应该存在多个FR;记为G={FR;;FRz;FR3;⋯;FRn};n∈1..+无穷..给每个FR设置一个优先级优先级的范围为o～10;默认为5..该优先级下;FR能够根据自身情况;如该FR连接的MAP、MN的数量负载情况;判断FR的优先级；根据MN到FR的距离等;判断信令开销..信令开销包括MN切换时的注册开销和业务传输开销..用符号P表示FR的优先级..优先级高;则FR负载就轻;优先级低;FR负载就重..2引入新概念..①标准FR..对于特定的FRi FRi∈G;若它的信令开销Wi≤wjFR∈G;i≠j恒成立;则FRi∈Y;Y∈G..集合Y中优先级最高的MAP为准优FR;记为FR+;其优先级记为P+..②优先阈值f..衡量FR负载轻重的标准;是根据该FR下连接的MAP和MN数量;判断f的值..设置f为1到10..对于某个FRi ;若优先级Pi低于f;则认为它负载偏重;需要进行负载分担..③关系因数P;W..设FR的优先级为P;对应的信令开销为W;则当FRi —FR+;且Pi≥f;有P i ;Wi= 正无穷;否则P;W= Pi／Wi..它是评价FR与MN是否是最优的减少信令开销的组合;P;W值越高;说明FR与MN就越适合..④最优FR..对于特定的FR;例如FRi ∈G;若Pi;Wi≥Pj;Wj恒成立;其中FRj∈G;i≠j;则FRi∈N;N∈G;称集合N中优先级最高的FR为最优FR;记为FR*..该算法是为了找到FR*;以使MN对它发起注册;减少信令开销减少时延..算法首先通过计算求得集合G内各FR对应的信令开销{W1···Wn}并进行比较找出FR+;再利用优先阀值f考察FR+的优先级：如果f≤P+;则认为FR+当前负载较轻;判定FR+为FR*；反之;则认为FR+当前负载偏重;算法将通过比较各FR的关系因数P;w来确定FR*..移动IPv6切换时延优化新方法任兰芳;周华春;秦雅娟;张宏科MN移动节点的整个切换过程涉及到移动检测、路由发现、新地址的形成以及相应的绑定注册操作;所以要减少移动IPv6的切换时延主要就是减少上述各种操作的时延..目前移动IPv6切换时延优化的方法主要有快速移动IPv6与层次移动IPv6..快速移动IPv6针对的是移动检测、地址形成的时延;层次移动IPv6处理的是与绑定更新BU操作相关的时延..快速移动IPv6快速移动IPv6;即FMIPv6;允许MN还在原来的接入路由器时就可以获得新的接入点和相关子网前缀的信息;从而可以预先产生新的转交地址;这样减少了MIPv6中MN切换后才通过一系列操作配置转交地址的时延..FMIPv6要求MN获得新的转交地址后在新旧接入路由器之间建立一条隧道;这样在MN发生切换期间仍然可以接收到CN发送的分组..该分组将由原来的接入路由器截获并通过隧道转发给新的接入路由器..新的接入路由器在未收到MN的通告时先缓存这一分组;等到MN发出通告表明它的确移动到此接入路由器时;新的接入路由器才将分组转发给移动节点新的转交地址..因此;这种方式也可以降低分组的丢失率..层次移动IPv6从图1可以看出;影响切换时延的另一部分就是MN移动后的注册更新以及对这一过程的认证与授权..层次移动IPv6;即HMIPv64;通过减少MN移动后注册更新时BU 的交互数量减少了切换时延..利用“区域划分”的思想;HMIPv6在逻辑上将整个网络划分成不同的“域”;每个域由一个特定的、称为“移动锚点”MAP的实体来管理;这个MAP充当MN的一个临时家乡代理转发MN与CN之间的分组..HMIPv6使用链路转交地址LCoA与区域转交地址RCoA来区分MN在MAP域内与MAP域间的移动..HMIPv6将MN在MAP域内的移动称为微移动;在MAP域间的移动称为宏移动..当MN在一个MAP域内移动时;只有链路转交地址LCoA发生改变;而区域转交地址RCoA并不发生变化..这时MN只需要将变化的链路转交地址LCoA向MAP进行注册更新;而不必向HA以及CN发送绑定更新BU进行注册..这样减少了MN切换过程中BU消息交互的数量;改善了切换时延..快速移动IPv6与层次移动IPv6的比较从上面的分析可以看出;FMIPv6使MN可以预先产生其切换后新的转交地址;这样减少MN移动后与转交地址配置相关的时延..同时新旧路由器间隧道的建立;降低了因切换而产生的数据包的丢失率..MIPv6中;一旦MN发生移动获得新的转交地址;就要向其HA以及所有支持MIPv6功能的CN发送BU进行注册更新;这样给通信链路带来很大的负担..特别是当MN在接入路由器之间频繁移动时;大量的BU就会给HA以及CN 增加额外的负担..由于HA与CN需要不停地处理这些BU;很有可能根本无法顾及其它业务..而且这时整个网络中充斥的都是与绑定相关的消息;因此降低了链路的效率与网络的吞吐量;而且增加了切换的时延..而HMIPv6正好针对的是这一问题..。
IPV6网络安全技术研究————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1．学位论文（设计)选题的目的和意义现有的互联网协议是IPv4，IPv6是下一代的互联网协议,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用尽，地址空间的不足必将严重影响互联网的进一步发展。
为了扩大地址空间,解决这个问题,计划通过IPv6重新定义互联网的地址空间.IPv4采用32位长度，只有大约43亿个地址，而且在2010年11月已经被分配殆尽，而IPv6采用128位长度．几乎可以不受限制地提供地址.据估算IPv6实际可分配的地址，相当于可以为地球每平方米分配1000多个地址.虽然网络地址转换（Nerwork Address Translation，NAT）等技术的广泛使用,大大减缓了IP地址枯竭的速度，但是，这种技术破坏了IP协议端到端（End—to-End）的基本原则,在很大程度上破坏了Internet的授权和鉴定机制，同时也无法从根本上彻底解决IP地址枯竭的问题；此外，越来越多的商业机构和政府部门都希望自己在网络上传送的敏感信息，不会被非授权者截获，而IPv4在设计之初，是基于可信任的内部网，基本忽略了网络本身的安全性，认为应把安全性的责任交给应用层考虑，由此导致了在低层的网络协议栈上不具备安全保障的弊病,而IPv6正是为了解决这些问题应运而生的。
但是新的网络协议出现使得原有的安全体系不得不作出重大调整，而且在面临错综复杂的网络环境时，仅仅基于IPv6协议本身的网络仍将存在巨大的安全问题，这些也成为制约IPv6网络迅速普及的关键因素。
因此我选择研究IPv6网络安全系统关键技术研究作为我的学位论文选题，为IPv6真正进入大规模实用阶段作好铺垫。
1.1 本选题研究领域历史、现状、发展趋势分析随着计算机网络特别是Internet的广泛应用，我们的生活和工作都出现了前所未有的便利，Internet已经逐渐成为人们日常生活、工作、学习、娱乐中不可缺少的重要组成部分.互联网产业在经历了1999—2000年过热的泡沫经济和2001-2002年凄冷的寒冬后,现阶段已进入了一个相对平缓的整理时期，经历过了大喜大悲后的整个产业变得更加理性，处在这样一个时期的人们也就能够保持一个较平和的心态认真地思考互联网的未来。
计算机网络中的IPV6技术万物互联时代，人们对网络的需求越来越高，IPv6技术作为计算机网络中的重要一环承载着网络数据传输的重任。
本篇文章将从IPv6协议的概念出发，分别从其特点、应用、优势以及部署难度等方面进行深入探讨，以期为读者全面呈现IPv6技术的搭建与运用。
一、IPv6协议概述IPv6是互联网协议（IP）的下一代协议，它的全称为Internet Protocol version 6。
与IPv4相比，IPv6的地址空间更大，支持IPv4不支持的各种特性，具体特点包括：1. 地址空间更大：IPv4地址空间仅有4个字节，即32位二进制数，可以表示2^32个不同的地址，而IPv6的地址空间为128位，可以表示2^128个不同的地址，是IPv4地址空间的2^96倍。
2. 无需NAT：由于IPv6的地址空间更大，原则上不再需要NAT(Network Address Translation)来解决IPv4地址不足的问题，因此可以更好地支持端到端通信，减少网络设备数量，降低网络延迟。
3. QoS（Quality of Service）支持：IPv6可以在首部中加入Flow Label字段，可以有效地支持QoS，达到更好的网络传输性能。
4. 安全性增强：IPv6协议支持IPsec（Internet Protocol Security）协议，可以在IP层实现加密和数据完整性验证，提高网络安全性。
5. 端到端通信：IPv6的地址长度为128位，可以在网络中建立端到端的通信，不编写代码即可建立安全和可靠的通信服务。
二、IPv6技术的应用在IPv6技术上的各种应用中，最主要的两个方向是网络接入和网络布署。
IPv6技术可以广泛应用于以下领域：1. 云计算：技术的发展趋势是无服务器架构，IPv6技术可以极大地扩展可用地址数，从而在云计算中实现无服务器架构。
2. M2M（Machine-to-Machine）通信：如智能家居、工业自动化、医疗健康等领域，都离不开自动化和大规模机器通信。
IPv6技术与应用结课论文院别：计算机学院班级：学号：：指导教师：日期：2015年12月26日IPV6技术与及其基本应用摘要IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，是IETF(互联网工程任务组，Internet Engineering T ask Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议，即下一版本的互联网协议。
本文首先讲述IPV6技术产生的背景、技术原理，阐述了IPV6技术的特点，最后对IPV6的基本应用进行了分析。
关键词IPV6 下一代技术应用1 引言目前互联网所使用的Ipv4协议，由于容易实现且互操作性好，显示了相当强盛的生命力，经受了从早期小规模互联网络发展到如今全球围Internet应用的考验。
但由于其先天设计的不足，随着Internet的迅猛发展和各种应用的不断深入，Ipv4地址空间变得越来越匮乏，安全性的问题也越来越突出，已经使得Internet不堪重负。
正是在这种背景下，为了解决Ipv4协议带来的上述的及相关的问题，IETF工作组于1998年12月发布了Ipv6标准RFC2460——Internet Protocol version 6 Specification(Ipv6)，即下一代互联网协议Ipv6。
尽管Ipv6与Ipv4相比具有诸多的优势，但由于Ipv4的长期发展已经形成了广泛的网络建设及应用基础、锻炼了一批又一批的计算机网络专用人才，而且全球的Ipv4用户不计其数，因而要真正实现从Ipv4网络到Ipv6网络的过渡将是一个渐进的漫长过程。
2 IPV6产生的背景及其主要容人和人说话交流需要一定的语言体系和语法规则，机器和机器之间通信也需要遵守协议和规的。
IPv4协议，即国际互联网协议的第4版，它是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石的协议。
但是在互联网设计之初，互联网的设计者们并没有预见到如今大规模的应用，因此IPv4协议在可扩展性，功能性和安全性上还有很多在的问题。
《计算机网络》课程教学的探索摘要：计算机网络技术是计算机科学领域的一个重要分支，分析了开设计算机网络课程的目的和意义，并结合自己的教学经验，对课程内容的整合，实践教学，教学手段和方法提出了自己的见解。
关键词：计算机网络教学方法内容整合计算机网络是计算机科学技术与通信技术的交叉学科领域，更是计算机学科发展的重要方向之一。
目前，对计算机网络技术的研究及理论上的探讨都还在蓬勃发展，比如下一代网络、ipv4到ipv6的平滑过渡、网格技术、网络通信协议以及无线网络以至到现在的物联网等。
计算机网络是我国高等院校计算机类和电气信息类必修的一门专业课。
通过本课程的学习，使学生掌握计算机网络的基本概念、基本理论、基本原理，掌握网络互连相关技术，从而使学生能够适应计算机网络技术的不断变化和发展，进一步提高学生的专业综合技能。
但是，随着计算机网络技术的迅猛发展和企业应用的迫切需求，一些高等院校计算机网络课程的教学体系还存在很多问题，本文对该课程的教学内容、教学手段、教学方法等进行了探讨。
一、整合教学内容，完备教学体系1、选用优秀教材。
我们采用了谢希仁教授编著的《计算机网络》第5版，它是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是面向不同层次出版的一部教材，其内容较为丰富，其对象面向高校的本科生，研究生。
2、整合教学内容。
在实际教学中，我们根据实际情况来选择教学内容，不能一概而论，内容不宜选的太多，这样学生难以接受，但又不能太少，这样会导致学生该掌握的内容没有掌握，会影响后续课程的学习。
我们把osi体系结构和tcp/ip体系结构相结合，以物理层、数据链路层、网络层、传输层及应用层为框架，讲述计算机网络的有关概念、理论、网络协议，并渗透有关的新技术和新概念。
我们在本科教学中理论学时48学时，只讲授前六章的内容，这也是作者在学时数不多的情况下建议讲授的内容，根据教学经验和调研情况，我们在实际教学中对内容进行了更改和删减以及增加了一些新内容，比如第一章重点讲述因特网的组成和计算机网络的体系结构，而计算机网络的发展和分类就可以略去不讲；第二章对于通信媒体进行大致介绍，考虑到实际应用和增加制作双绞线的内容；在第三章中增加无线局域网的内容；第四章重点讲述ip协议、子网划分和构造超网，同时引入ipv6而ip多播略去不讲；第六章着重讲述dns、万维网和电子邮件，而对于中简单网络管理协议snmp 和应用进程跨越网络的通信略去不讲。
IPv6技术及其发展研究课程：计算机网络班级：XXXXX学号：XXXXXX姓名：XXX一、研究背景当前的互联网是在IPV4协议的基础上运行。
IPV6是下一版本的互联网协议。
IPV6的提出，是随着IPV4协议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。
IPV4采用32位地址长度，只有大约43亿个地址，而IPV6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。
二、IPv6简介采用了与IPv4中使用的CI-DR类似的方法分配地址。
由于IPv4地址是类似A.B.C.D的格式,它是32位,用“.”分成4段,用10进制表示;而IPv6地址类似X∶X∶X∶X∶X∶X∶X∶X的格式,它是128位的,用“∶”分成8段,用16进制表示;可见,IPv6地址空间相对于IPv4地址有了极大的扩充。
在RFC 2373中详细定义了IPv6地址,按照定义,一个完整的IPv6地址的表示法是这样的形式:xxxx∶xxxx∶xxxx∶xxxx∶xxxx∶xxxx∶xxxx∶xxxx,例如:2031∶0000∶1F1F∶0000∶0000∶0100∶11A0∶ADDF。
为了简化其表示法,RFC 2373提出每段中前面的0可以省略,连续的0可省略为“∶∶”,但只能出现一次。
类似于IPv4中的CDIR表示法,IPv6用前缀来表示网络地址空间,比如:2001∶250∶6000∶∶/48表示前缀为48位的地址空间,其后的80位可分配给网络中的主机,共有2的80次方个地址。
三、IPV6的优势与特点1、主要优势在IPV6的设计过程中，突出了以下优势：（1）扩大了地址空间IPV6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供IP地址，按保守方法估算，IPV6实际可以分配的地址数量，整个地球的每平方米面积上，可以分配1000多个IP地址。
IPV6的确是一劳永逸的解决了IP地址短缺的问题。
（2）提高了网络的整体吞吐量由于IPV6的数据包可以远超过64K字节，应用程序可以利用最大传输单元（MTU），获得更快、更可靠的数据传输，同时在设计上改进了选路结构，采用简化的报头定长结构和更合理的分段方法，使路由器加快数据包处理速度，提高了转发效率，从而提高了网络的整体吞吐量。
（3）改善了服务质量IPv6包头中有一个业务类别域（Traffic Class），利用此域可以实现对关键用户和应用的优先服务。
IPv6包头中的流标记域（flowlabel）为流量工程（TrafficEngineering）和负载平衡以及区分端到端的数据流提供了一个强有力的工具。
业务级别和流标记通过路由器的配置，可以实现优先级控制和QoS保障，极大地改善了IPV6的服务质量。
（4）可靠的安全性采用IPSec可以为上层协议和应用提供有效的端到端安全保证，能提高在路由器水平上的安全性。
对所有IPv6节点，IPSec是强制实现的，因此当建立一个IPv6的连接时，可以得到一个安全的端到端连接。
通过对通信端的验证和对数据的加密保护，使敏感数据可以在IPv6网络上安全地传输。
（5）提高机动性设备接入网络时，通过自动配置可以自动获取IP地址和必要的参数，实现即插即用，简化了网络管理，易于支持移动节点。
IPV6不仅从IPV4中借鉴了许多概念和术语，而且还定义了许多移动IPV6所需要的新功能。
（6）实现多播功能在IPV6的多播功能中增加了“范围”和“标志”，限定了路由范围和可以区分永久性与临时性地址，更有利于多播功能的实现。
（7）易管理性结构化的地址加上主机的自动配置，使得网络和路由器的网络重编号得以轻松实现。
对ISP和网络管理员而言，这大大减轻了网络管理和用户支持的工作量，地址的自动配置使得主机可以自动获得IPv6连接而无需人工干预。
（8）与移动的互通性当移动终端移动到外地时，可以通过地址自动配置得到一个漫游地址，并且用此地址与网络上的节点进行通信。
利用移动IPv6和HOMEAgent，移动终端可以在保持已有的通信连接不被中断的情况下，在不同的网络间进行漫游，同时还能保持自身的可达性。
2、主要特点与IPv4相比较，IPv6主要有如下一些特点。
（1）地址空间巨大采用IPv6地址后，未来所有网络用户，甚至汽车、洗衣机、电话、冰箱等每一个电子装置都将拥有一个全球唯一的地址，彻底解决IPv4存在的地址危机，实现端到端通信。
（2）清晰的层次化结构与IPv4相同，IPv6的IP地址也分成表示特定网络的网络前缀（高64比特）和表示主机或服务器的主机地址（低64比特）两部分。
为使网络地址具有清晰的层次化结构，又将网络前缀作了进一步的划分：头3个地址位是地址类型前缀，其后是13位的顶级聚类标示TLAID、32位下级聚类标示NLAID、16位位置聚类标示SLAID。
这样，管理IPv6的组织将某一确定的TLA值分配给某个骨干网的ISP，骨干网的ISP再将地址块细分，分配给各个地区的中小ISP，用户从中小ISP分到地址块。
（3）寻路效率比CIDR高层次化分配IP地址减少了路由器中路由表的规模，从而减少了存储器容量和CPU的开销，提高了查表和转发IP分组的速度。
3、除此之外，IPv6还进行了其它调整，增加了许多新功能，如：（1）任播（AnyCast）地址功能AnyCast是指向提供同一服务的所有服务器都能识别的通用地址（AnyCast地址，在IPv6地址结构中有定义）发送IP分组，由路由控制系统将该分组送至能够识别这个地址的最近的服务器。
这个功能对于一些服务很有意义，如利用AnyCast可以访问离用户最近的DNS 服务器和文件服务器等。
（2）Plug＆Play功能与目前IPv4需手动进行网络配置不同，IPv6具有自动把IP地址分配给用户的功能。
采用IPv6协议，计算机接入Internet时可自动进行地址获取和网络配置，大大减少网络管理费用，方便用户。
（3）安全功能为了加强Internet的安全性，IETF研究制订了一套用于保护IP通信的IPSec协议。
IPSec是IPv6的一个组成部分。
（4）QoS功能IPv6支持资源预留协议RSVP，还可提供各种QoS水平。
利用IPv6头标中的8比特业务量等级域和20比特的流标记域可以确保带宽，实现可靠的实时通信，确保IP电话、可视电话、VoIP等的应用。
四、IPv6发展前景IPv6是互联网产业化的必然要求随着新型服务的出现，用户的期望越来越高。
正像预计的那样，数据流量呈爆发性增长，同时也随之产生了对IP地址的大量需求，这将使现在基于IPv4的系统不堪重负。
除了能够提供足够的地址空间外，IPv6将使互联网更具鲁棒性和安全性，同时也提高了效率和可操作性。
对互联网安全可靠的访问将使最终用户受益，而运营商则能简化网络结构，降低投资和运营的成本。
随着信息社会的实现，马上投资IPv6规划的网络企业将会获得明显的竞争优势。
各种多媒体应用不断涌现，对那些依赖于这种高级连接的组织机构来说，IPv6是唯一的选择。
企业网和WWW服务是否会继续成功同网络协议的先进性和鲁棒性有关。
IPv6是网络发展的趋势。
有关从IPv4到IPv6的演进已经有了明确的规定，现在该是启动的时候了。
IPv6带来全新的服务体验IPv6通过自动识别机能、无限大的住址、网络安全设置，能对每个终端（包括无线终端）、每个家电、每个生产流程、每个感应器，都进行IP全球化管理，宣告了信息化新时代的到来。
在以IPv6为基本核心技术的下一代网络上可以实现现有IPv4网络所提供的全部通信业务，更重要的是，IPv6所提供的巨大的地址空间以及所具有的诸多优势和功能，使其成为构筑下一代网络的重要基础，并使提供语音、数据、视频融合的高品质、多样化通信服务的下一代网络的实现成为可能。
那时，从移动终端、汽车到自动售货机、报警系统、照相机乃至钥匙环和其它各种各样的产品都可以实现时时在线，一个个信息孤岛最终连成强大的网络，人们将获得全新的信息与通信服务体验。
端到端实时通信端到端实时通信是通信业务的基本特征，同时也是下一代网络的本质特征和发展方向，是互联网产业化的必然需求。
传统互联网的“终端-服务器型服务”模式无法满足这一需求，制约了互联网产业化的发展进程，势必将被以IPv6为基本核心技术的下一代网络所取代。
语音、数据和视频的融合业务将来，所有的电信服务和信息服务，包括话音、数据和视频业务都会使用下一代网。
下一代网将逐渐取代电路交换网和构成现有互联网的IP网，除了提供原来在这些网上提供的服务之外，运营商还将利用下一代网的多业务能力，提供新的服务，创造新的收入增长点，近期主要包括：·应用服务提供―主要有两种：应用软件的递送和支持、电子商务服务；·综合话音和数据业务―下一代网具有把话音和数据综合在一起的能力，这种业务包括web 使能的呼叫中心、统一传信和多媒体会议。
互联网的服务方式已向我们预示，21世纪人类将在网上开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。
这些新的方式将需要许许多多的应用，可以说是没有止境的。
在下一代网络的服务平台上开发能适应社会各界、千姿百态的大量应用，带来更多的商机，更大的市场，这是必然的趋势。
在未来的信息世界里，许多我们今天还无法想象的服务将带给我们更大的灵活性，更多的方便和自由。
IPv6使移动互联成为可能3GPP是移动网络的一个标准化组织，IPv6已经被该组织所采纳，其发布的第五版文件中规定在IP多媒体核心网中将采用IPv6（IMCN）。
这个核心网将处理所有3G网络中的多媒体数据包。
满足移动终端的指数型增长IPv6与移动通信的结合将为目前的互联网开拓一个全新的领域——移动互联网，无线将成为IPv6的第一个“杀手级”应用。
移动互联网上有许多新型而精彩的服务，IPv6将是实现这些服务的关键。
不久的将来，当每个人都需要携带一个或多个移动终端时，IPv6将为所有的移动终端提供唯一的IP地址。
除了IPv6的其他优点外，单就这一项功能就可以实现个人之间的直接通信。
尽管IPv4还能够提供几亿个IP地址，但是考虑到移动终端用户数成指数型增长，它绝不是一个合适的解决方案。
目前全世界的移动终端数就超过10亿个，而且移动电话终端的潮流才刚刚开始。
包含诸如门、防盗自动警铃等设备的下一轮终端浪潮已经显露。
满足丰富的移动互联业务需求在以IPv6为基本核心技术的下一代网络上可以实现现有IPv4网络所提供的全部通信业务，更重要的是，IPv6所提供的巨大的地址空间以及所具有的诸多优势和功能，使其成为构筑移动互联网络的重要基础，并使提供语音、数据、视频融合的高品质、多样化通信服务的移动互联网络的实现成为可能。
