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[摘要]IPv6是“Internet Protocol Version 6”的缩写，也被称作下一代互联网协议，它是由IETF设计的用来替代现行的IPv4协议的一种新的IP协议。
[关键词]IPV6协议 优势 网络安全
中图分类号：TP3文献标示码：A 文章编号：1671－7597 (2008) 0310034－01
一、推出IPV6的原因
目前因特网使用的地址都是IPv4地址IPv6基本协议是经过多次改进后确定的。现在的IPv6协议是1995年由Cisco公司的Steve Deering和Nokia公司的Robert Hinden完成起草并定稿的(即RFC2460)。1998年，IETF对RFC2460进行了较大的改进，形成了现有的RFC2460(1998版)。Internet依靠TCP／IP协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上，每一个节点都依靠惟一的IP地址互相区分和相互联系。
调查显示，“30亿个IPV4地址只是连接了全球10％的人，而想要把互联网的覆盖率从10％提升到20％，至少还需要380个A类地址，但目前只剩下82个A类地址。”中国目前的互联网覆盖率在7％左右，要想提高到20％至少需要101个A类地址，而即使达到这样的覆盖率，也是“三个互联网用户共享一个地址”，无论从网络需求、容量、规模、编址还是双向交流上看，IPV6都是唯一选择。IPV6还可以降低网络管理成本，提升利润。WLAN、3G等都是发展中的技术，如果不做3G，我们也许可以跳到4G、5G，也许可以找到别的方式，还可以活的不错。但只要互联网存在，还在继续发展，就必须走IPv6，这是唯一的一条路。
二、IPv6的演化及和IPv4的兼容
IP是Internet中的关键协议。IPv6的诞生无疑是个巨大的进步，但我们决不能因此而忽视IPv4在过去和将来的网络中所扮演的角色。由于现在大量的在用设备均支持IPv4，所以通信运营商要充分考虑如何分阶段演进到IPv6。IPv6将在网络应用层和传输层上具体实施，先期采用IPv6的设备还需要IPv4在骨干网上的支持。这样就需要充分考虑和解决IPv6和IPv4两种协议之间的互通和兼容的问题。IPv6在设计时已充分考虑了这一过渡问题，并同时支持双堆栈、隧道和转换三种主要技术。
双堆栈技术：新的IPv6设备能够和IPv4向后兼容，而IPv4设备能够用IPv4和IPv6协议栈进行编程，以便合适地处理各自的包。采用双堆栈的主机能收发IPv4和IPv6数据，采用双堆栈的路由器则能够转发任何一种包。
隧道技术：通过IPv4网络在两个IPv6域之间传送包。为此，双堆栈节点利用IPv4报头封装IPv6包。然后该封装包通过IPv4网络（隧道）进行路由选择，直至到达第二个IPv6域。第二个节点去掉IPv4报头后，对包进行相应处理。
转换技术：为了解决IPv6和IPv4这两种不同版本的互操作问题，必须使用转换器。IPv6电脑生成一个含有IPv4的目的地址，但他使用IPv6编码的数据报。IPv6电脑将数据报发送给转换器，转换器使用IPv4和目的站点通信，当他从目的站点收到回答后，将IPv4数据报转换为IPv6数据报，并发回给IPv6源站。
三、IPv6协议的特点
和IPv4比较，IPv6有两个极具吸引力的特点：一个是IPv6采用的128位地址格式，而IPv4采用32位的地址格式，因此IPv6使地址空间增大了296；另一个是IPv6对移动数据业务具备更强的支持能力，成为未来第三代移动通信的重要协议之一。同时IPv6克服和解决了IPv4存在的一些缺陷和问题。如IPv4没有考虑到互联网业务发展如此迅速，给互联网骨干路由器维护路由表及提供快速路由的功能配置带来一定的限制。IPv6解决了这一缺陷。
IPv6保持了IPv4许多成功的特点。IPv6仍支持无连接的传送；允许发送方选择数据报的大小；需要发送方指明数据报在到达目的站点前的最大跳数，还保留了IPv4中的分段和原路由选择。另外，IPv6相对于IPv4还有较为显著的优势：
（1）地址容量大大扩展，由原来的32位扩充到128位，彻底解决IPv4
地址不足的问题；支持分层地址结构，从而更易于寻址；扩展支持组播和任意播地址，这使得数据包可以发送给任何一个或一组节点；
（2）大容量的地址空间能够真正的实现无状态地址自动配置，使IPv6终端能够快速连接到网络上，无需人工配置，实现了真正的即插即用；
（3）报头格式大大简化，从而有效减少路由器或交换机对报头的处理开销，这对设计硬件报头处理的路由器或交换机十分有利；
（4）加强了对扩展报头和选项部分的支持，这除了让转发更为有效外，还对将来网络加载新的应用提供了充分的支持；
（5）流标签的使用让我们可以为数据包所属类型提供个性化的网络服务，并有效保障相关业务的服务质量；
（6）认证与私密性：IPv6把IPSec作为必备协议，保证了网络层端到端通信的完整性和机密性；
（7）IPv6在移动网络和实时通信方面有很多改进。特别地，不像IPv4，IPv6具备强大的自动配置能力从而简化了移动主机和局域网的系统管理。
四、IPv6中的地址类型和表示方法
（一）在IPv6中，巨大的地址范围还必须使维护互联网的人易于阅读和操纵这些地址。IPv4使用的“点分十进制表示法”(dotted decimal notation)不够方便，所以IPv6的设计者建议使用“冒号十六进制表示法”(colon hexadecimal notation)，即把每个16位的值用十六进制表示，并用冒号将其隔开。
IPv6有三种基本的地址类型，即单播(unicast)地址、群集(cluster)
地址和组播(multicast)地址。单播即传统的点对点通信，数据报选择一条最短的路径到达目的站点。群集即目的地是共享一个网络地址的电脑的集合，数据报选择一条最短的路径到达后再传递给该组最近的一个成员。组播是一点对多点的通信，即目的站点是一组电脑，他们能够在不同的地方，数据报通过硬件组播或广播传递给该组的每一成员。
（二）IPv6地址表示方法：一个IPv6的IP地址由8个地址节组成，每节包含16个地址位，以4个十六进制数书写，节与节之间用冒号分隔，除了128位的地址空间，IPv6还为点对点通信设计了一种具有分级结构称为可聚合全局单点广播地址的地址。
参考文献：
[1]戴琼海，宽带信息网，北京.清华大学出版社.
[2]张尧学、王小春、赵艳标，计算机网络与internet教程.北京.清华大学出版社.
[关键词]IPV6协议 优势 网络安全
中图分类号：TP3文献标示码：A 文章编号：1671－7597 (2008) 0310034－01
一、推出IPV6的原因
目前因特网使用的地址都是IPv4地址IPv6基本协议是经过多次改进后确定的。现在的IPv6协议是1995年由Cisco公司的Steve Deering和Nokia公司的Robert Hinden完成起草并定稿的(即RFC2460)。1998年，IETF对RFC2460进行了较大的改进，形成了现有的RFC2460(1998版)。Internet依靠TCP／IP协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上，每一个节点都依靠惟一的IP地址互相区分和相互联系。
调查显示，“30亿个IPV4地址只是连接了全球10％的人，而想要把互联网的覆盖率从10％提升到20％，至少还需要380个A类地址，但目前只剩下82个A类地址。”中国目前的互联网覆盖率在7％左右，要想提高到20％至少需要101个A类地址，而即使达到这样的覆盖率，也是“三个互联网用户共享一个地址”，无论从网络需求、容量、规模、编址还是双向交流上看，IPV6都是唯一选择。IPV6还可以降低网络管理成本，提升利润。WLAN、3G等都是发展中的技术，如果不做3G，我们也许可以跳到4G、5G，也许可以找到别的方式，还可以活的不错。但只要互联网存在，还在继续发展，就必须走IPv6，这是唯一的一条路。
二、IPv6的演化及和IPv4的兼容
IP是Internet中的关键协议。IPv6的诞生无疑是个巨大的进步，但我们决不能因此而忽视IPv4在过去和将来的网络中所扮演的角色。由于现在大量的在用设备均支持IPv4，所以通信运营商要充分考虑如何分阶段演进到IPv6。IPv6将在网络应用层和传输层上具体实施，先期采用IPv6的设备还需要IPv4在骨干网上的支持。这样就需要充分考虑和解决IPv6和IPv4两种协议之间的互通和兼容的问题。IPv6在设计时已充分考虑了这一过渡问题，并同时支持双堆栈、隧道和转换三种主要技术。
双堆栈技术：新的IPv6设备能够和IPv4向后兼容，而IPv4设备能够用IPv4和IPv6协议栈进行编程，以便合适地处理各自的包。采用双堆栈的主机能收发IPv4和IPv6数据，采用双堆栈的路由器则能够转发任何一种包。
隧道技术：通过IPv4网络在两个IPv6域之间传送包。为此，双堆栈节点利用IPv4报头封装IPv6包。然后该封装包通过IPv4网络（隧道）进行路由选择，直至到达第二个IPv6域。第二个节点去掉IPv4报头后，对包进行相应处理。
转换技术：为了解决IPv6和IPv4这两种不同版本的互操作问题，必须使用转换器。IPv6电脑生成一个含有IPv4的目的地址，但他使用IPv6编码的数据报。IPv6电脑将数据报发送给转换器，转换器使用IPv4和目的站点通信，当他从目的站点收到回答后，将IPv4数据报转换为IPv6数据报，并发回给IPv6源站。
三、IPv6协议的特点
和IPv4比较，IPv6有两个极具吸引力的特点：一个是IPv6采用的128位地址格式，而IPv4采用32位的地址格式，因此IPv6使地址空间增大了296；另一个是IPv6对移动数据业务具备更强的支持能力，成为未来第三代移动通信的重要协议之一。同时IPv6克服和解决了IPv4存在的一些缺陷和问题。如IPv4没有考虑到互联网业务发展如此迅速，给互联网骨干路由器维护路由表及提供快速路由的功能配置带来一定的限制。IPv6解决了这一缺陷。
IPv6保持了IPv4许多成功的特点。IPv6仍支持无连接的传送；允许发送方选择数据报的大小；需要发送方指明数据报在到达目的站点前的最大跳数，还保留了IPv4中的分段和原路由选择。另外，IPv6相对于IPv4还有较为显著的优势：
（1）地址容量大大扩展，由原来的32位扩充到128位，彻底解决IPv4
地址不足的问题；支持分层地址结构，从而更易于寻址；扩展支持组播和任意播地址，这使得数据包可以发送给任何一个或一组节点；
（2）大容量的地址空间能够真正的实现无状态地址自动配置，使IPv6终端能够快速连接到网络上，无需人工配置，实现了真正的即插即用；
（3）报头格式大大简化，从而有效减少路由器或交换机对报头的处理开销，这对设计硬件报头处理的路由器或交换机十分有利；
（4）加强了对扩展报头和选项部分的支持，这除了让转发更为有效外，还对将来网络加载新的应用提供了充分的支持；
（5）流标签的使用让我们可以为数据包所属类型提供个性化的网络服务，并有效保障相关业务的服务质量；
（6）认证与私密性：IPv6把IPSec作为必备协议，保证了网络层端到端通信的完整性和机密性；
（7）IPv6在移动网络和实时通信方面有很多改进。特别地，不像IPv4，IPv6具备强大的自动配置能力从而简化了移动主机和局域网的系统管理。
四、IPv6中的地址类型和表示方法
（一）在IPv6中，巨大的地址范围还必须使维护互联网的人易于阅读和操纵这些地址。IPv4使用的“点分十进制表示法”(dotted decimal notation)不够方便，所以IPv6的设计者建议使用“冒号十六进制表示法”(colon hexadecimal notation)，即把每个16位的值用十六进制表示，并用冒号将其隔开。
IPv6有三种基本的地址类型，即单播(unicast)地址、群集(cluster)
地址和组播(multicast)地址。单播即传统的点对点通信，数据报选择一条最短的路径到达目的站点。群集即目的地是共享一个网络地址的电脑的集合，数据报选择一条最短的路径到达后再传递给该组最近的一个成员。组播是一点对多点的通信，即目的站点是一组电脑，他们能够在不同的地方，数据报通过硬件组播或广播传递给该组的每一成员。
（二）IPv6地址表示方法：一个IPv6的IP地址由8个地址节组成，每节包含16个地址位，以4个十六进制数书写，节与节之间用冒号分隔，除了128位的地址空间，IPv6还为点对点通信设计了一种具有分级结构称为可聚合全局单点广播地址的地址。
参考文献：
[1]戴琼海，宽带信息网，北京.清华大学出版社.
[2]张尧学、王小春、赵艳标，计算机网络与internet教程.北京.清华大学出版社.