IPV6原理及應(yīng)用

1、IPV6原理及應(yīng)用The Principle and Application of IPV6 Abstract: IPV6 is short for Internet Protocol Version 6. IPV6 is the next generation protocol designed by the IETF9 (Internet Engineering Task Force) to replace the current version Internet Protocol, IP Version4 (IPV4).IPV4 has been remarkably resilient

2、 in spite of its age, but it is beginning to have problems. Most importantly, there is a growing shortage of IPV4 address, which are needed by all new machines added to the internet. IPV6 fixes a number of problems in IPV4, such as the limited number of IPV4 address. It also adds many improvements t

3、o IPV4 in areas such as routing and network auto configuration. IPV6 is expected to gradually replace IPV4, with the two coexisting for a number of years during a transition period. Its necessary for us to learn something about IPV6.Keyword: IPV6; IPV4; address space; internet security; auto configu

4、ration 摘要：IPV6是“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版”的縮寫。IPV6是由IETF設(shè)計(jì)的下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，目的是取代現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)第四版（IPV4）。IPV4在過去的應(yīng)用具有輝煌的業(yè)績，但是現(xiàn)在看來已經(jīng)保露處很多弊端。最為重要的是，現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)（IPV4）已經(jīng)面臨地址短缺的問題，而這正是所有新加入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)所迫切需要的。IPV6能夠解決IPV4存在的如地址短缺等問題，同時，還對IPV4作了大量的改進(jìn)，包括和網(wǎng)絡(luò)自動配置等。IPV6和IPV4將在過渡期內(nèi)共存幾年，以后IPV6漸漸取代IPV4。因此，很有必要去了解IPV6。關(guān)鍵詞：IPV6；IPV4；地址空間；網(wǎng)絡(luò)安全；自動配置 引言：近年來，互聯(lián)

5、網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)、文化等方面的應(yīng)用日益廣泛，使人們進(jìn)入了一個可以不斷利用信息資源的新時代。信息資源的利用離不開對網(wǎng)絡(luò)地址的需求，全球互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展導(dǎo)致IP地址資源的緊張。目前Internet所遵循的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議IP協(xié)議第四版IPV4，面臨著網(wǎng)絡(luò)地址短缺的威脅。這在很大程度上限制了Internet的進(jìn)一步廣泛應(yīng)用，由此IPV6應(yīng)運(yùn)而生，并即將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的靈魂。 現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)是在IPV4協(xié)議的基礎(chǔ)上運(yùn)行。IPV6是下一版本的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它的提出最初是因?yàn)殡S著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，IPV4定義的有限地址空間將被耗盡，地址空間的不足必將影響互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。為了擴(kuò)大地址空間，擬通過IPV6重新定義地址空間

6、。IPV4采用32位地址長度，只有大約43億個地址，估計(jì)在20052010年間將被分配完畢，而IPV6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPV6實(shí)際可分配的地址，整個地球每平方米面積上可分配1000多個地址。在IPV6的設(shè)計(jì)過程中除了一勞永逸地解決地址短缺問題以外，還考慮了在IPV4中解決不好的其它問題。IPV6的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面：擴(kuò)大地址空間、提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量、改善服務(wù)質(zhì)量(QoS)、安全性有更好的保證、支持即插即用和移動性、更好實(shí)現(xiàn)多播功能。 顯然，IPV6的優(yōu)勢能夠?qū)ι鲜鎏魬?zhàn)直接或間接地作出貢獻(xiàn)。其中最突出的是IPV6大大地擴(kuò)大了地址空間，恢復(fù)了

7、原來因地址受限而失去的端到端連接功能，為互聯(lián)網(wǎng)的普及與深化發(fā)展提供了基本條件。當(dāng)然，IPV6并非十全十美、一勞永逸，不可能解決所有問題。IPV6只能在發(fā)展中不斷完善，也不可能在一夜之間發(fā)生，過渡需要時間和成本，但從長遠(yuǎn)看，IPV6有利于互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)和長久發(fā)展。 問題的提出：為什么要使用IPV6？我們從IPV4面臨的危機(jī)和IPV6的技術(shù)原理及優(yōu)勢談起。 1、IPV4面臨的危機(jī) IPV4主要面臨以下三個方面的危機(jī)：一是地址資源行將枯竭。IPV4提供的IP地址位數(shù)是32位，可提供的地址數(shù)為43lO9個，實(shí)際使用中，還要除去網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、劃分子網(wǎng)的開銷、路由器地址、保留地址等等，最后有效的地址數(shù)

8、目比可用的地址總數(shù)還要少。隨著連接到Internet上的主機(jī)數(shù)目的迅速增加，有預(yù)測表明，所有IPV4地址將在2005-2010年間分配完畢。二是路由表越來越大。由于IPV4采用與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的形式來分配地址，所以隨著連入網(wǎng)絡(luò)數(shù)目的不斷增加，路由器數(shù)目飛速增加，相應(yīng)地,決定數(shù)據(jù)傳輸路由的路由表也就不斷加大。龐大的路由表不僅增加了路由器的工作量，而且降低了Intemet服務(wù)的穩(wěn)定性，尤其對于小容量的路由器，這更是一個致命的問題。三是端與端通信的破壞。IPV4中為緩解地址不足的問題，采用網(wǎng)絡(luò)地址翻譯(Network Address Translation，NAT)的方法，它是一種將無法在互聯(lián)網(wǎng)上

9、使用的保留IP地址翻譯成可以在互聯(lián)網(wǎng)上使用的合法IP地址的機(jī)制。NAT使企業(yè)不必再為無法得到足夠的合法IP地址而發(fā)愁，它們只要為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)分配保留IP地址，然后在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與Intemet交接點(diǎn)設(shè)置NAT和一個由少量合法IP地址組成的IP地址池，就可以滿足大量內(nèi)部主機(jī)訪問互聯(lián)網(wǎng)的需求了。由于目前要想得到一個A類或B類地址十分困難，因此許多企業(yè)紛紛采用了NAT。然而，NAT有其無法克服的弊端。首先，NAT會使網(wǎng)絡(luò)吞吐量降低，由此影響網(wǎng)絡(luò)的性能。其次，NAT必須對所有去往和來自互聯(lián)網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)報進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換，但是大多數(shù)NAT無法將轉(zhuǎn)換后的地址信息傳遞給IP數(shù)據(jù)報負(fù)載，這個缺陷將導(dǎo)致某些必須將地址信

10、息嵌在IP數(shù)據(jù)報負(fù)載中的高層應(yīng)用如FTP和WINS注冊等的失敗。因?yàn)镹AT破壞了端與端的直接通信，所以很多新的應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)都受到了限制。 2、IPV6的優(yōu)勢及技術(shù)原理 與IPV4相比，IPV6具有以下幾個方面的優(yōu)勢：第一，IPV6將現(xiàn)有的IP地址長度擴(kuò)大到128位，使地址數(shù)量大大增加，可提供的地址數(shù)為34lO3個，這意味著如果世界人口是1O億的話，每個人將會獲得3410個地址。這樣的地址空間被耗盡的可能性微乎其微。這將從根本上解決IPV4地址空間枯竭的問題。第二，IPV6提供更好的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)。IPV6不僅可以有效地解決互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址的危機(jī)，而且能大大

11、提升互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的性能。在IPV6中提供了對QoS的支持。在IPV6分組的頭部中定義了兩個重要參數(shù)：業(yè)務(wù)類別字段和流標(biāo)示字段。業(yè)務(wù)類別字段將IP分組的優(yōu)先級分為l6個等級。對于那些需要特殊QoS的業(yè)務(wù)，可在IP數(shù)據(jù)包中設(shè)置相應(yīng)的優(yōu)先級，路由器根據(jù)IP包的優(yōu)先級來分別對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理。數(shù)據(jù)流標(biāo)志位用于定義任意一個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，以便網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)能對這一數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，并作特殊處理。第三，提供更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)安全保障。為了加強(qiáng)Internet的安全性，IPV6中包含了一套用于保護(hù)IP通信的IP安全協(xié)議(IP Security，IPSec)。IPSec是IPV4的一個可選擴(kuò)展協(xié)議，也是IPV6的一個

12、組成部分，對所有IPV6節(jié)點(diǎn)，IPSec是強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)的。因此，當(dāng)建立一個IPV6的連接時，可以得到一個安全的端到端連接。通過對通信端的驗(yàn)證和對數(shù)據(jù)的加密保護(hù)，使敏感數(shù)據(jù)可以在IPV6網(wǎng)絡(luò)上安全地傳輸。第四，支持即插即用和移動性。IPV6繼承了IPV4的自動設(shè)置主機(jī)IP地址功能，同時又有改進(jìn)。眾所周知，手工配置主機(jī)IP地址是一件既費(fèi)時又乏味的事情，而管理分配給主機(jī)的靜態(tài)IP地址更是一項(xiàng)艱難的任務(wù)，尤其是主機(jī)IP地址需要經(jīng)常改動的時候。在IPV4中，動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)實(shí)現(xiàn)了主機(jī)IP地址及其相關(guān)配置的自動設(shè)置。IPV6繼

13、承了IPV4的這種自動配置服務(wù)，并將其稱為全狀態(tài)自動配置(stateful auto configuration)。除了全狀態(tài)自動配置，IPV6還采用了一種被稱為無狀態(tài)自動配置(stateless auto configuration)的自動配置服務(wù)。在無狀態(tài)自動配置過程中，主機(jī)首先通過將它的網(wǎng)卡MAC地址附加在鏈接本地地址前綴之后，產(chǎn)生一個鏈接本地單點(diǎn)廣播地址。接著主機(jī)向該地址發(fā)出一個被稱為鄰居探測(neighbor discovery)的請求，以驗(yàn)證地址的唯一性。否則，主機(jī)將使用一個隨機(jī)產(chǎn)生的接口ID組成一個新的鏈接本地單點(diǎn)廣播地址。然后，以該地址為源地址，主機(jī)向本地鏈接中所有路由器多點(diǎn)廣

14、播一個被稱為路由器請求(router solicitation)的配置信息請求，路由器以一個包含一個可聚合全局單點(diǎn)廣播地址前綴和其它相關(guān)配置信息的路由器公告響應(yīng)該請求。主機(jī)用它從路由器得到的全局地址前綴加上自己的接口ID，自動配置全局地址，然后就可以與互聯(lián)網(wǎng)中的其他主機(jī)通信了。使用無狀態(tài)自動配置，無需手動干預(yù)就能夠改變網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)的IP地址。例如，當(dāng)企業(yè)更換了聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)的ISP時，將從新ISP處得到一個新的可聚合全局地址前綴。ISP把這個地址前綴從它的路由器上傳送到企業(yè)路由器上。由于企業(yè)路由器將周期性地向本地鏈接中的所有主機(jī)多點(diǎn)廣播路由器公告，因此企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)都將通過路由器公告收到新的

15、地址前綴，此后，它們就會自動產(chǎn)生新的IP地址并覆蓋舊的IP地址。由于設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)時，通過自動配置可以自動獲得IP地址和必要的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)即插即用，簡化了網(wǎng)絡(luò)管理，易于支持移動節(jié)點(diǎn)?；谝苿覫PV6協(xié)議集成的IP層移動功能具有很多優(yōu)點(diǎn)。盡管IPV4中也存在一個類似的移動協(xié)議，但二者之間存在著本質(zhì)的區(qū)別：移動IPV4協(xié)議不適用于數(shù)量龐大的移動終端。移動IP需要為每個設(shè)備提供一個全球唯一的IP地址。IPV4沒有足夠的地址空間可以為在公共互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行的每個移動終端分配一個這樣的地址；而移動IPV6能夠通過簡單的擴(kuò)展，滿足大規(guī)模移動用戶的需求，這樣就能在全球范圍內(nèi)解決有關(guān)網(wǎng)絡(luò)和訪問技術(shù)之間的移動性問題。第

16、五，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量。由于IPV6的數(shù)據(jù)包可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過64K字節(jié)，應(yīng)用程序可以利用最大傳輸單元(maximum translation unit，MTU)，獲得更快、更可靠的數(shù)據(jù)傳輸，同時在設(shè)計(jì)上改進(jìn)了選路結(jié)構(gòu)，采用簡化的報頭定長結(jié)構(gòu)和更合理的分段方法，使路由器加快數(shù)據(jù)包處理速度，提高了轉(zhuǎn)發(fā)效率，從而提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量。IPV6將支持包長可達(dá)4兆字節(jié)的分組，這將使得大分組的傳送更容易，并可確保IPV6能夠在任意的傳輸媒體上達(dá)到對可用帶寬的最佳利用。六是IPV6支持組播功能。組播是一種可將信息傳遞給所有已登記了欲接收該消息的主機(jī)的功能，此功能可同時傳遞數(shù)據(jù)給大量的用戶，傳遞過程只會占有一

17、些公共或?qū)Ｓ脦掗_銷而不會浪費(fèi)帶寬在整個網(wǎng)絡(luò)里廣播。IPV6還包含了一些限制組播消息傳遞范圍的一些特性，這樣，組播消息可以被局限在一個特定位置、區(qū)域、公司或其它約定范圍，從而減少帶寬的使用并可提供安全性。 3、IPV6的尋址方式 IPV4與IPV6地址之問最明顯的差別在于長度： IPV4地址長度為32位，而IPV6地址長度為28位。RFC 2373中不僅解釋了這些地址的表現(xiàn)方式，同時還介紹了不同的地址類型及其結(jié)構(gòu)。IPV4地址可以被分為2至3個不同部分f網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識符，有時還有子網(wǎng)標(biāo)識符)，IPV6地址中擁有更大的地址空間，可以支持更多的字段。IPV6地址有三類：單播、組播和泛播地址。

18、單播和組播地址與IPV4的地址非常類似；但I(xiàn)PV6中不再支持IPV4中的廣播地址，而增加了一個泛播地址。單播：一個單接口的標(biāo)識符。送往一個單播地址的包將被傳送至該地址標(biāo)識的接口上。泛播：一組接口(一般屬于不同節(jié)點(diǎn)1的標(biāo)識符。送往一個泛播地址的包將被傳送至該地址標(biāo)識的接口之一(根據(jù)選路協(xié)議對于距離的計(jì)算方法選擇“最近”的一個)。組播：一組接口f一般屬于不同節(jié)點(diǎn))的標(biāo)識符。送往一個組播地址的包將被傳送至有該地址標(biāo)識的所有接口上。IPV6的128位地址分成前綴和后綴兩部分，各64位：其中64位后綴地址由設(shè)備接口來定。IPV6尋址模型與IPV4很相似。每個單播地址標(biāo)識一個單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)接口。I P地址被指

19、定給網(wǎng)絡(luò)接N而不是節(jié)點(diǎn)，因此一個擁有多個網(wǎng)絡(luò)接口的節(jié)點(diǎn)可以具備多個IPx-6地址，其中任阿一個IPV6地址都可以代表該節(jié)點(diǎn)。盡管一個網(wǎng)絡(luò)接口能與多單播地址淚關(guān)駁，坦一個單播地址只能與一個網(wǎng)絡(luò)接口帽關(guān)聯(lián)。每個網(wǎng)絡(luò)接口必須至少具備一個單播地址。IPV6主枧并不需要了解這種地址的層次結(jié)構(gòu)，因此它對網(wǎng)絡(luò)安全 很大的好處。為了保證同外部因特網(wǎng)通信時的安全，公司的工作站可以使用定點(diǎn)地址。當(dāng)需要在相鄰的路由器之間安全地傳送路由拓?fù)湫畔r，還可以使用局部連接地址。組播地址也屬于這種分層地址結(jié)構(gòu)，而且被用于地址的自動配置。另外，這種地址結(jié)構(gòu)還支持一些新服務(wù)，如：優(yōu)化的IP層移動或廣播服務(wù)。在1Pv6互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上

20、，這些服務(wù)一開始就可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。而IPV4就幾乎沒有這種靈活性。IPV6的這種分層地址結(jié)構(gòu)也使得路南器可以使用多個可聚類的短路由表，每個路由表中存放適量數(shù)目的記錄，IPV4的一個特點(diǎn)就是，路由表內(nèi)容呈指數(shù)級增長，從而增加了每個數(shù)據(jù)包的處理延遲。而在IPV6中，這和處理延遲已不再是一個限制因素。IPV6同時改進(jìn)提高了IP包的基本報頭格式。這種簡化的包結(jié)構(gòu)是對IPV4的一個主要改進(jìn)之處，它有助于彌紊、1Pv6長地址占用的帶寬。IPV6的16字節(jié)地址長度是IPV4的4字節(jié)地址長度的4倍，但I(xiàn)PV6報頭的總古度只有IPV4報頭總長度的2倍。IPv(報頭所含字段少，而且報頭長度固定。這些特點(diǎn)使路

21、由器的硬件實(shí)現(xiàn)更加簡單。與IPV4不同，IPV6網(wǎng)絡(luò)中，在路由過程中不對數(shù)據(jù)包進(jìn)行分割，從而進(jìn)一步減少了路由負(fù)載。這些改進(jìn)使IPV6能夠在一個合理的開錨范圍內(nèi)，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)流量的指數(shù)級增長速度。IPV6的另一個優(yōu)點(diǎn)就是，在需要的時候能夠在基本報頭的后面放置擴(kuò)展報頭。這也同時提高了路由能力。與跳躍式報頭不同的是，這種連續(xù)報頭在終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析。一個實(shí)例就是IP安全報頭，它能夠提高端到端的安全性。其它擴(kuò)展報頭包括路由報頭，分?jǐn)鄨箢^，認(rèn)證報頭和信宿報頭。 4、IPV4向IPV6的過渡 盡管IPV6比IPV4具有明顯的先進(jìn)性，要想在短時間內(nèi)將Internet網(wǎng)絡(luò)中的所有系統(tǒng)全部從IPV4升級到IPV6是

22、不可能的。從IPV4到IPV6的升級是一個逐漸演進(jìn)的過程，而不是立即改變的過程。在第一個演進(jìn)階段，只要將小規(guī)模的IPV6網(wǎng)絡(luò)連入IPV4因特網(wǎng)，就可通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)訪問IPV6服務(wù)。但是基于IPV4的服務(wù)已經(jīng)很成熟，它們不會立即消失。重要的是既要繼續(xù)維護(hù)這些服務(wù)，同時又要支持IPV4和IPV6之間的互通性。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)有三種方法：1采用兼容IPV4的IPV6地址；2采用雙IP協(xié)議棧；3采用基于IPV4通道的IPV6。兼容IPV4的IPV6地址是一個特殊的IPV6單點(diǎn)廣播地址，一個IPV6節(jié)點(diǎn)與一個IPV4節(jié)點(diǎn)可以使用這種地址在IPV4網(wǎng)絡(luò)中通信。這種地址是由96個0位加上32位IPV4地址組成的。

23、例如，假設(shè)某節(jié)點(diǎn)的IPV4地址是1925611，那么兼容IPV4的IPV6地址就是：0：0：0：0：0：0：C038：101。雙IP協(xié)議棧是一個系統(tǒng)(如一個主機(jī)或一個路由器)中同時使用IPV4和IPV6兩個協(xié)議棧。這類系統(tǒng)既擁有IPV4地址，也擁有IPV6地址，因而可以收發(fā)IPV4和IPV6兩種IP數(shù)據(jù)報。與雙IP協(xié)議棧相比，基于IPV4通道的IPV6是一種更為復(fù)雜的技術(shù)，它是將整個IPV6數(shù)據(jù)報封裝在IPV4數(shù)據(jù)報中，由此實(shí)現(xiàn)在當(dāng)前的IPV4網(wǎng)絡(luò)(如Internet)中的IPV6節(jié)點(diǎn)與IPV4節(jié)點(diǎn)之間的IP通信?；贗PV4通道的IPV6實(shí)現(xiàn)過程分為三個步驟：封裝、解封和通道管理。封裝是指由

24、通道起始點(diǎn)創(chuàng)建一個IPV4包頭，將IPV6數(shù)據(jù)報裝入一個新的IPV4數(shù)據(jù)報中。解封是指由通道終結(jié)點(diǎn)移去IPV4包頭，還原原始的IPV6數(shù)據(jù)報。通道管理是指由通道起始點(diǎn)維護(hù)通道的配置信息。 5、IPV6應(yīng)用展望 5.1充裕的地址引起的巨大應(yīng)用中國在IPV4的發(fā)展中處于落后狀態(tài)，使得IP地址的供需出現(xiàn)了嚴(yán)重的失衡。截至2002年8月，擁有13億人口的中國只有大約25027個IP地址，B類地址僅有上百個，A 類地址一個都沒有。不言而喻，中國應(yīng)該是全球最需要IP地址的國家之一。一旦IPV6在中國普及推廣開來，首先，人們不用再為缺少地址而費(fèi)盡心機(jī)地想出各種替代方法，以犧牲很多IP協(xié)議所提供的優(yōu)良功能為代

25、價了。那時，每人都將擁有一個或多個IP地址，配備上相應(yīng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，無論你在天涯海角，都可以做到隨時在線連接全球。其次，在不遠(yuǎn)的未來，中國的家電廠商們將開發(fā)出新一代的信息家電，即我們除了計(jì)算機(jī)之外，還可給電視機(jī)、冰箱、微波爐、空調(diào)、洗衣機(jī)等家用電器分配固定地址，以利于它們與Internet的連接。在信息家電與Internet連接后，外出的人就可操作家中的空調(diào)、冰箱等，比如，可以通過網(wǎng)絡(luò)下載做菜方式，自動設(shè)定溫度和作業(yè)時間，減少做菜的手續(xù)。此外，隨著對寬帶應(yīng)用的不斷深入，我們已越來越意識到，目前的IPV4已無法滿足人們實(shí)現(xiàn)端對端通訊的需求。如果雙方都有一個終身IP地址，將使IP電話、網(wǎng)上游戲等網(wǎng)

26、絡(luò)應(yīng)用比現(xiàn)在簡單得多。IPV6的128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供IP地址，從而確保了端到端連接的可能性。端到端實(shí)時通信是通信業(yè)務(wù)的基本特征，同時也是下一代網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)特征和發(fā)展方向，是互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的必然需求。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的“終端服務(wù)器型服務(wù)”模式無法滿足這一需求，制約了互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程，勢必將被以IPV6為基本核心技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)所取代。將來，所有的電信服務(wù)和信息服務(wù)都會使用下一代網(wǎng)絡(luò)。下一代網(wǎng)絡(luò)將逐漸取代電路交換網(wǎng)絡(luò)和構(gòu)成現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的IP網(wǎng)，除了提供原來在這些網(wǎng)上提供的服務(wù)之外，運(yùn)營商還將利用下一代網(wǎng)絡(luò)的多業(yè)務(wù)能力，提供新的服務(wù)，創(chuàng)造新的收入增長點(diǎn)。 5.2 自動地址配置給特定應(yīng)用

27、帶來便利IPV6的自動地址配置給特定的應(yīng)用帶來了方便。隨著小型信息設(shè)備像PDA和移動電話數(shù)量的增長，IPV6的這一改進(jìn)備受青睞。我們都希望不必進(jìn)行很多細(xì)節(jié)的配置就可以很容易地接入Internet，對于可移動的無線設(shè)備來講，全球編址和自動配置提出了一個不錯的解決辦法。 5.3 高QoS帶來高性能的優(yōu)質(zhì)服務(wù)實(shí)行IPV6協(xié)議能夠提供豐富多彩的高質(zhì)量服務(wù)。例如：能夠?qū)⑼瑯拥男畔⑼瑫r傳送給指定群體內(nèi)所有設(shè)備的IP多路傳播功能，利用此功能，就能通過寬帶網(wǎng)實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)廣播，還能構(gòu)成可播放電影等內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)，能夠順暢而又有效地傳播大容量影像信息，將會為我們解決信息在地區(qū)以及時間上的差異等眾多問題。實(shí)行IPV6協(xié)議

28、可以從根本上優(yōu)化路由器傳輸效率，使得目前的各種寬帶傳輸技術(shù)邁上一個新的臺階。到那時，困擾中國網(wǎng)民很久的網(wǎng)絡(luò)速度問題，將得到徹底解決，上網(wǎng)速度可加快100至1000倍，使實(shí)現(xiàn)醫(yī)藥、音樂和娛樂的在線及交互式未來提供了可能。人們可以舒舒服服呆在家里，享受超高速網(wǎng)絡(luò)所帶來的歡樂信息家電連上光纖后，更可直接以交互方式收看電影，聽音樂和廣播。股民即使在家中，也能通過光纖網(wǎng)絡(luò)和證券公司等金融機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)員在電視上交談，同時進(jìn)行交易。多媒體技術(shù)、視頻會議和語音IP等均可從該協(xié)議的QoS特點(diǎn)中獲益。例如，位于美國夏威夷的l1家全球天文臺已經(jīng)連接了以IPV6為基本核心技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò) 第二代互聯(lián)網(wǎng)，阿姆斯特丹的天文

29、學(xué)家可以精確地調(diào)整天文望遠(yuǎn)鏡，并通過第二代互聯(lián)網(wǎng)提供的先進(jìn)的電話會議技術(shù)與全球同行討論觀察結(jié)果。而華盛頓特區(qū)的外科醫(yī)生也可以用第二代互聯(lián)網(wǎng)對在其它地區(qū)的手術(shù)進(jìn)行實(shí)時指導(dǎo)。這些都是第二代互聯(lián)網(wǎng)可以提供的便捷服務(wù)。許多我們現(xiàn)在根本不敢去嘗試的應(yīng)用，比如虛擬現(xiàn)實(shí)、實(shí)時交互影像、遠(yuǎn)程外科手術(shù)，都可以在下一代互聯(lián)網(wǎng)上輕而易舉地實(shí)現(xiàn)。 5.4 移動互聯(lián)網(wǎng)IPV6與移動通信的結(jié)合將為目前的互聯(lián)網(wǎng)開拓一個全新的領(lǐng)域一移動互聯(lián)網(wǎng)。它能提供語音、數(shù)據(jù)、視頻融合的高品質(zhì)、多樣化通信服務(wù)。通過移動互聯(lián)網(wǎng)，使我們能夠在移動中購買商品和服務(wù)，我們的移動設(shè)備將成為無線錢包，使我們能夠隨時隨地以在線方式選購商品或服務(wù)，并為之

30、付款我們能夠使用移動設(shè)備查詢飛機(jī)的航班，風(fēng)景點(diǎn)的簡要情況。以便做出最后的安排；我們還能夠利用同一設(shè)備查找地圖以及要參觀的地方；我們還能夠找到距離我們最近的餐館；如果是平時，我們駕車外出，安裝在我們汽車?yán)锏臒o線設(shè)施將提供實(shí)時定位技術(shù)，同時也起到導(dǎo)航和安全保護(hù)的作用。 5.5 安全性能得到有效的保證現(xiàn)今Internet由于地址不夠，很多網(wǎng)絡(luò)用戶是通過裝有NAT 模塊的防火墻間接地訪問Internet的。NAT 模塊檢查所有通過的數(shù)據(jù)流，并進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換。由于NAT 的介入，防火墻內(nèi)部的機(jī)器無法建立和外部主機(jī)的端到端安全連接，所以也無法保證數(shù)據(jù)報可以不被修改地得到傳送。IPV6配備了IP安全保護(hù)功能，

31、能夠根據(jù)IP地址由服務(wù)器來特定通信對象(iR備)。為此能實(shí)現(xiàn)高度的安全保護(hù)；通過采用IPSec，IPV6還能夠輕而易舉地實(shí)現(xiàn)端到端的暗號化通信。IPV6協(xié)議內(nèi)置安全機(jī)制并已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。它支持對企業(yè)網(wǎng)的無縫遠(yuǎn)程訪問。例如公司虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的連接。即使終端用戶用“時時在線”接入企業(yè)網(wǎng)，這種安全機(jī)制也是可行的。這種“時時在線”的服務(wù)類型在IPV4技術(shù)中是無法實(shí)現(xiàn)的。對于從事移動性工作的人員來說，IPV6是IP級企業(yè)網(wǎng)存在的保證。另外，作為IPSec的一項(xiàng)重要應(yīng)用，IPV6集成了虛擬專網(wǎng)(VPN)的功能。IPV6對安全機(jī)制的增強(qiáng)非常適用于VPN 加密對有效的VPN布局來講是關(guān)鍵，盡管數(shù)據(jù)加密讓系統(tǒng)很難做出基于分組內(nèi)容的服務(wù)級別(ClassofService，CoS)判斷，但是對基于點(diǎn)到點(diǎn)的VPN來說，CoS信息可以從VPN中分離出來。而且IPV6的路由器自動配置機(jī)制可以簡化安全VPN 的實(shí)現(xiàn)。 5.6視頻應(yīng)用IPV6對于視頻應(yīng)用的意義在于：解決了地址容量問題，優(yōu)化了地址結(jié)構(gòu)以提高選路效率，提高了數(shù)據(jù)吞吐量，以適應(yīng)視頻通信大信息量傳輸?shù)男枰?。IPV6還加強(qiáng)了組播功能，實(shí)現(xiàn)基于組播、具有網(wǎng)絡(luò)性能保障的V C視頻會議、高清晰度數(shù)字電視、VOD視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用。IPV6對于IPV4的最大革新之處在于它對于QoS的考