迎接IPv6(1) IPv6簡介

2021-08-25 18:50:24 字數 1962 閱讀 3871

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目前我們使用的第二代網際網路ipv4技術,核心技術屬於美國。它的最大問題是網路位址資源有限,從理論上講,編址1600萬個網路、40億台主機。但採用a、b、c三類編址方式後,可用的網路位址和主機位址的數目大打折扣,以至目前的ip位址近乎枯竭。其中北美占有3/4,約30億個,而人口最多的亞洲只有不到4億個,中國截止2023年6月ipv4位址數量達到2.5億,落後於4.2億網民的需求。位址不足,嚴重地制約了我國及其他國家網際網路的應用和發展。

一方面是位址資源數量的限制,另一方面是隨著電子技術及網路技術的發展,計算機網路將進入人們的日常生活,可能身邊的每一樣東西都需要連入全球網際網路。在這樣的環境下,ipv6應運而生。單從數字上來說,ipv6所擁有的位址容量是ipv4的約8×10^28倍,達到2^128(算上全零的)個。這不但解決了網路位址資源數量的問題,同時也為除電腦外的裝置連入網際網路在數量限制上掃清了障礙。

如果說ipv4實現的只是人機對話,而ipv6則擴充套件到任意事物之間的對話,它不僅可以為人類服務,還將服務於眾多硬體裝置,如家用電器、感測器、遠端照相機、汽車等,它將是無時不在,無處不在的深入社會每個角落的真正的寬頻網。而且它所帶來的經濟效益將非常巨大。

在特點方面,ipv6主要有下面這6個:

ipv6位址長度為128bit,位址空間也就是增大了2的96次方倍;

靈活的ip報文頭部格式。使用一系列固定格式的擴充套件頭部取代了ipv4中可變長度的選項字段。ipv6中選項部分的出現方式也有所變化,使路由器可以簡單路過選項而不做任何處理,加快了報文處理速度;

ipv6簡化了報文頭部格式,字段只有8個,加快報文**,提高了吞吐量;

提高安全性。身份認證和隱私權是ipv6的關鍵特性;

支援更多的服務型別;

允許協議繼續演變,增加新的功能,使之適應未來技術的發展。

與ipv4相比,ipv6具有以下幾個優勢:

ipv6具有更大的位址空間。ipv4中規定ip位址長度為32,即有2^32-1(符號^表示公升冪,下同)個位址;而ipv6中ip位址的長度為128,即有2^128-1個位址;

ipv6使用更小的路由表。ipv6的位址分配一開始就遵循聚類(aggregation)的原則,這使得路由器能在路由表中用一條記錄(entry)表示一**網,大大減小了路由器中路由表的長度,提高了路由器**資料報的速度;

ipv6增加了增強的組播(multicast)支援以及對流的支援(flow control),這使得網路上的多**

應用有了長足發展的機會,為服務質量(qos,quality of service)控制提供了良好的網路平台;

ipv6加入了對自動配置(auto configuration)的支援。這是對dhcp協議的改進和擴充套件,使得網路(尤其是區域網)的管理更加方便和快捷;

ipv6具有更高的安全性。在使用ipv6網路中使用者可以對網路層的資料進行加密並對ip報文進行校驗,極大的增強了網路的安全性。

個人結論是沒有區別。依據很簡單,如果我們看一下引入ipv6之後的tcp/ip協議棧,ipv6和v4都是l3協議,為l4的tcp、udp提供服務。tcp、udp並未因為ipv6有任何改動,即上層使用者沒有新的需求,底層的服務提供者當然也不必進行本質的改變。如果研究一下ipv6協議,我們會看到,整個協議的設計基本follow ipv4. 二者之間的概念大多可以對映。

當然有人可能提到,自動位址配置是ipv6獨有的,但是如果考量背後的原因,位址加長,引入可以騰挪的空間是自動位址配置的根基,最終還是跳到了ipv6位址長這一本質區別。當然小的改動一大堆了,拉拉雜雜的,尤其是過渡機制,引出了狂多的提案。

ipv6並不是什麼單獨的方向,但是地基變動,上層的應用也需要多少補補水泥。幾乎沒有開發者會有機會涉及到ipv6變動的所有部分,主機協議改動、網路裝置改動、mpls、路由協議、過渡機制、上層應用等等都要小改動。

本篇結束,下篇將關注在ipv6遷移方面具體的解決方案。

參考資料

ip位址危機以及ipv6;

IPv6技術 什麼是IPv6

ipv6技術 1 引言 ipv4位址即將耗盡,因此需要移轉至ipv6的討論,過去數年來一直不曾中斷。ipv4和ipv6在報文結構 報文字段意義以及位址配置諸多方面都有顯著的不同,這給從ipv4到ipv6過渡時期internet的運作帶來了極大的困難。當前接入網技術上幾乎所有的應用都是構建在ipv4上...

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