IPv6技术白皮书.doc

IPv6技术白皮书.docIPv6技术白皮书
摘要:
随着Internet的发＞,IPv4的局限越来越暴露出来，严重制约了IP技术的应用和未来网络 的发展；IPv6作为下一代网络的基础以其鲜明的技术优势得到广泛的认可；本文从技术层面分 析了IPv6的特点优势，同时就IPv4网络向IPv6网络部署的阶段，过渡技术以及方案做一个基本 的介绍，并对IPv6的未来进行了展望
关键字：
IPv6、自动配置、扩展头、Mobile IPv6、过渡技术、双栈、隧道、6to4、NAT-PT
1. IPv4需要升级吗？
计算机技术和通信技术的发展与融合使得Internet应用及规模飞速发展，其中 Internet中的核心技术IPv4功不可抹，IPv4技术以它的简结有效取得了巨大的成功， 但IPv4协议是1973年制定的，它的早期设计者完全没有预料到IP网络会达到今天 的发展速度和规模，到90年代IPv4的缺陷和潜伏的危机逐渐暴露出来。
其中最大的问题是IP地址资源的紧缺。据统计IPv4地址到96年已有80%的A类 网络地址，50%的B类地址，10%的C类地址被分配，有专家估计到2010年左右 IPv4地址可能面临耗尽的危险。有人形象的把这个问题称为“网络泰坦尼克危机"。
IP地址被看作网络设备节点在互联网上的“身份号”，随着移动和宽带技术发 展，IP地址需求将更大。大量移动终端的IP接入需要更多IP地址，例如手机,PDA, 甚至每个IC卡拥有一个IP地址。目前宽带技术正在蓬勃发展，由于宽带业务模式 与窄带业务模式不同，一般以对称和实时方式工作，要求用户时时在线，IP地址需 求更大，如家电上网，IPCar等。
为了缓解IPv4地址的紧张，也出现了一些IPv4的补丁技术，如CIDR, NAT 技术，混合地址等技术，但这些技术治标不治本。以NAT技术为例，使用私有地址 虽然可以缓解地址紧缺，但存在效率和应用层网关问题，而且NAT打破端到端的模 式，限制了新应用的发展。由于IP网络本身的特点，IP地址紧缺问题不像电话号
码升位一样简单。种种基于IPv4本身的改进不足以彻底解决IP地址短缺问题，这 直接加速了 IPv4升级的需求。
除了 IP地址问题，IPv4还存在路由表庞大，Qos,移动等一系列问题。以路由 表为例，由于IPv4采用与网络拓扑结构无关的形式来分配地址，所以随着网络数目 增加，路由表数目迅速增加。庞大的路由表不仅降低路由节点以及网络的效率，而 且降低了 Internet服务的稳定性。

早在90年代，IPv6就针对IPv4的改进提出来，经过10年左右的发展，IPv6 技术目前已被公认为IPv4技术的未来升级版本。
那么到底哪些特点使IPv6作为下一代网络基础而获得广泛认可呢？下面归纳 了 IPv6主要的技术特点。
地址充足-
IPv6产生的初衷主要是针对IPv4地址短缺问题，当然，IPv6首先拥有十 分丰富的地址资源，IPv6汲取了 IPv4地址资源不足的教训，一下子将地址长度 扩大了 4倍，即从IPv4的32bit地址，扩展到了 IPv6的128bit地址，充分解 决地址匮乏问题。如果这些IPv6地址平均分配在地球表面，地球上的每一平方 米即可获得几百万个IP地址。同时IPv6地址是有范围的，仍保留类似私有地 址的概念，这也进一步增加地址应用的扩展性。
IPv6协议利用升级IP的机会，同时对IPv4协议其他部分做了优化：
简单是美-简化固定的基本报头，提高处理效率
IPv6对协议报头作了简化，以提高网络设备对IP报文的处理效率，比如取 消了 IP头的校验和域。
扩展为先-引入灵活的扩展报头，协议易扩展
IPv6取消了选项，引入了多种扩展报头，在提高处理效率的同时还极大增
加了 IPv6的灵活性，为IP协议提供了良好的扩展性。
层次区划-地址格式更具层次性，便于路由聚合
IPv6的地址空间采用了层次化的地址结构，利于路由快速查找，同时可以 借助路由聚合，有效缩减IPv6路由表尺寸。
即插即用-地址配置简化，实现自动配置
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。
贴身安全-网络层的IPSec认证与加密，端到端安全
IPSec最初就是为IPv6设计，IPv6将IPSec作为IPv6的标准扩展头实现， 提供了端到端的安全特性。
Qos考虑-新增流标记域
为改进IP在Qos的先天不足‘IPv6报头中增加流标签域，提升IP Qos特 性。
移动便捷-Mobile IPv6
利用IPv6技术特点，Mobile IPv6更好的解决IP移动性，相比Mobile IPv4 有较大改进。
IPv6的上述特点充分迎合了未来网络