IPv6文献综述综述

IPv6过渡综述摘要

：IPv6融合和涵盖了多种先进的网络技术并具有良好的扩展性,已经成为下一代互联网中的主流网络层协议.一种新的协议从诞生到广泛应用需要一个过程。本文介绍了IPv6诞生的背景，国内外发展状况，IPv6较之IPv4的优势，IPv6的原理，应用，及其展望。

关键字：IPv6过渡地址空间

互联网协议

Internet协议的第四版（IPV4）为TCP/IP族和Internet提供了基本的通信机制。IP技术已经广泛应用了10多年，互联网的影响已经渗透到社会的各个方面。当前互联网面临的一个严峻问题是地址消耗严重，即没有足够的地址来满足全球的需要。IPV4的问题逐渐显露出来，32位的IP地址空间枯竭、路由表急剧膨胀、路由选择效率不高、对网络安全和多媒体应用的支持不够，配置复杂，对移动性支持不好，很难开展端到端的业务等，这些问题已经成为制约互联网发展的重要保障，而IETF开发的IPv6（Internet

Protocol

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6）下一代网络彻底、有效地解决了目前IPV4所存在的上述问题。

IPv6技术较IPV4的优越性

（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，充分结局了地址匮乏问题。同时IPv6得地址是有范围的，包括链路本地地址、站点本地地址和任意传播地址，这也进一步增加了地址应用的扩展性。

（2）提高效率：通过简化固定的基本报头、采用64比特便捷定位、去消IP头的校验和域等措施，以提高网络设备对IP报文的处理效率。

（3）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的尾部。

（4）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路由表的大小，降低网络地址规划的难度。

（5）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减更新配置，提高IPv6的易管理性。

国内IPv6技术研究现状

中国对IPv6的研究始于1998年，主要参与者是一些高等院校和研究机构。通过几年的研究，我国在下一代互联网核心技术和纯IPv6实验网等方面取得了一些成果，主要表现在以下几个方面：

（1）在高性能核心路由器及其相关IPv6技术方面，国家863技术“中国高速信息示范网”专项的高性能核心路由器项目，研制的高性能核心路由器的背板交换速率达到40~160Gbps，包转发率>20~40Mbps，路由表容量达到512k。

（2）IPv6协议研究方面，中国的IPv6标准化工作已经启动。首批列入标准制定的内容IPv6基本协议、网络总体要求、移动IPv6、路由协议等，以后将分批陆续制定相关的中国IPv6标准。

（3）在IPv6其他相关技术研究方面，进行移动IPv6网络技术研究、IPV4和IPv6过度有关的技术研究、基于IPv6协议的QoS相关技术研究。

在IPv6协议标准化研究方面，中国成立了互联网络IP标准组，IPv6协议已经列入标准组的标准制定计划，共有9个IP协议标准项目，并有多个IPv6软课题研究，同时与国际多家企业建立IPv6标准研究合作关系。IPv6技术原理

（1）IPv6的地址空间

IPv6最明显的特征是它使用更大的地址。IPv6使用128位地址，128位地址空间允许3.4*10^38个可能的地址。

（2）IPv6的地址格式

IPv6的地址由全局路由前缀、子网ID、接口ID三部分组成。其中全局路由前缀用于指定某一站点，子网ID用于指定该站点内的一条链路，接口ID用于指定链路上的某一接口。

（3）IPv6地址类型

单播地址：用于单个接口的表示符。发送到此地址的数据包被传递给表示的接口。通过高序位八位字节的值来将单播地址与多路广播地址区分开来。多路广播地址的高序列八位字节具有十六进制值FF。此八位字节的任何其他值都标识单播地址。

发送到单播地址的数据包被传输这个地址识别出的接口。

多播地址：一组接口的标识符（通常属于不同的节点）。发送到此地址的数据包被传递给该地址标识的所以接口。多路广播地址类型代替IPV4广播地址。

发送到组播地址的数据包被传输到这个地址标识别出的所有接口。IPv6的应用

下一代互联网的应用将涉及科学技术的各个领域以支持未来科学技术的创新发展。IPv6网络在未来的主要应用：

（1）移动IP：随着移动设备功能的增强以及应用的普及，移动计算已经得到了越来越多的关注。早期的移动IP研究一直是基于IPV4协议体系的，它虽然可以解决节点漫游的问题，但是其应用必将引发为大量的移动设备分配IP地址的需求。IPV4协议有限的地址空间显然无法满足这一要求，只有IPv6才能满足这种需要。

（2）多种个人智能终端：经济的发展带动了个人电子设备的发展，有呼机、手机、PDA到智能手机的发展趋势看，互联网能力的集成数据、语音和视频的个人智能终端将会很快出现，经过了2~4年的发展，其规模就会相当大。由此将产生的对IP地址的需求，这将是过渡IPv6的一个最大动因。

（3）超高速家庭网络：根据AILied

Business

Intelligence的预测，家用网关的数量将会从2000年的618000个增加到2005年的168M个。家庭宽带和ADSL设备的增长也是驱动家庭网络市场的因素，很多信息技术厂商都在进行家庭网络方面的项目开发。像IEEE1394和蓝牙这样的新技术已经被开发用于移动和家庭用途，众多拥有处理器的设备越来越具备和网络设备相连的条件。

IPv6技术前景展望

近几年来，IPv6网络相关技术研究已经在世界范围内轰轰烈烈地开展起来，有些国家甚至已经开始商用。例如：Google计划升级旗下YouTube视频网站，以支持期待已久的互联网主要通信协议——IPv6。根据了解，Google的搜索、资讯、文档、Gmail和地图到呢个产品已经可以支持IPv6了。除此之外，Google能支持IPv6的还包括公布源码的Chrome操作系统和Android移动设备操作平台。也就是说，如果现在一个Verizon

Droid手机用户利用IPv6连接到WiFi网络，那么这个用户就可以直接连接到IPv6站点了。

IPv6是世界互联网的必然趋势，各国对其发展应用部署正如火如荼的进行。随着IPv6技术的不断成熟，IPv6网络的商用化进程将会不断加快，必将会大大地推动下一代网络的发展。