ipv6课程设计

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1、1计算机网络 课 程 设 计 ipv6 的发展和应用 1032103235计网（ 2）班 信息工程学 院 计科 系 2011 年 12 月 27 日设计题目组长学号专业班级组长姓名指导教师2目 录第一章 背景.1第二章 IPV6 技术介绍.32.1 IPV4 和 IPV6 的主要区别.32.2 IPV6 的地址方案.42.2.1 地址表达方式.42.2.2 地址分配.52.2.3 地址类型.52.3 IPV6 的报头格式.72.3.1 IPv6 的基本报头.72.3.2 IPv6 的扩展报头.8第三章 IPV6 发展前景及特色应用.103.1 IPV6 支持业务的优势.103.1.1 巨大的

2、IP 地址空间方便了多样化业务的部署和开展.103.1.2 内置 IPSec 协议栈提供了方便的安全保证.113.1.3 移动 IPv6 提供了 IP 网络层面终端的移动性.113.1.4 IPv4 中采用的外地代理方便了移动 IPv6 的部署。.113.2 IPV6 特色应用.113.2.1IPv6 与 RFID .113.2.2 IPv6 与家庭网络.123.2.3 IPv6 与三重服务(tripleplay).123.2.4 IPv6 与移动.133.2.5 IPv6 与 Wi-Fi 和 Wi-Max .14第四章 总结.15参考文献.163第一章第一章 背景背景随着网络不断的普及，IP

3、v4 地址日趋枯竭，为了应对这一危机，相关国际组织制定并公布了下一代网络协议IPv6。本文试对 IPv6 的协议内容（地址格式和报头等）进行较为详细地介绍，IPv4 向 IPv6 过渡技术以及目前 IPv6 的应用状况进行较为具体地说明。以期使初学者对 IPv6 有具体的认识，并对在IPv6 应用中遇到的问题，找到可以近似参照的解决方案。传统的 IP，即 IPv4（IP version 4）定义 IP 地址的长度为 32 个二进制数位，理论上能提供 232=4294967296 个 IP 地址。从 20 世纪 80 年代中期起，尤其是进入 90 年代以来，Internet 有了迅猛地发展，以目

4、前因特网发展速度计算，所有 IPv4 地址将在 20052010 年间分配完毕。尽管采取一些措施，如CIDR、DHCP、NAT 和 Proxy 等技术，可很大程度地减缓 IPv4 地址空间的耗尽，但从长远来看，这只是权宜之计。与此同时，这些技术打破了 IP 协议端到端的自然属性，并使得路由表将占满路由器的内存空间，有可能导致网络瘫痪。1994 年 11 月 IESG (Internet Engineering Steering Group)以 RFC1752 为标准草案产生了下一代 IP 协议，并命名为 IPv6(IP version 6)。IETF（Internet Engineering

5、Task Force）从 1995 年开始，着手研究开发IPv6。IPv6 具有长达 128 位的地址空间，能提供天文数字的 IP 地址空间有可能是 3.41038，这将彻底解决地址匮乏的问题。除此之外，IPv6 还采用分级地址模式、高效 IP 包头、服务质量（QoS） 、主机地址自动配置、认证和加密等许多技术。下一代互联网（Internet2）将以 IPv6 协议为基础。如图 1-1 所示，所有因特网的区域性注册机构（RIR）包括 ARIN、RIPE 和APNIC 的 IPv4 地址分配非常不平衡：ARIN（the American Registry for Internet Numbers

6、）：负责南、北美洲及非洲的一部分地区的地址分配，获得 74%；RIPE NCC（Reseau IP Europeans）：负责欧洲、中东和非洲的一部分地区的地址分配，获得 17%；APNIC（the Asia-Pacific Network Information Center）：负责亚洲、太平洋地区的地址分配，获得 9%。图 1-1 IPv4 地址分配情况 5IPv4 地址分配在全球的不均衡，必然导致有的国家和地区的地址资源相当匮乏。这些国家和地区必然对 IPv6 的引入抱有积极的态度。目前 IPv6 在亚洲和欧洲地区的蓬勃发展充分证明地址空间的匮乏是最主要的推动力。6第二章第二章 IPv6

7、 技术介绍技术介绍2.1 IPv4 和和 IPv6 的主要区别的主要区别IPv6 协议并不是完全推翻了 IPv4 的所有思路和结构，重新制定一个完全不同的网络协议标准，而是继承了 IPv4 协议的主要优点，并依据 IPv4 在使用中所获取的丰富经验、教训来进行很大幅度的修改和功能扩充。其中，IPv6 与IPv4 相比，最为显著的变化在于两点：地址空间及格式表达、报头格式。另外在安全性上，IPv6 也较 IPv4 有显著的提高。首先是网络地址空间的极大扩展。从 IPv4 到 IPv6，IP 地址规模一下子从32 位增加到 128 位，也就是说 IPv6 拥有 128bit 的地址空间。那么 IP

8、v6 的地址长度就是 2128，即：340，282，266，920，938，463，374，607，431，768，211，456 直观的就是1038之多。这将是一个非常巨大的地址空间，足以供我们每个人拥有成百上千台个人计算机终端，甚至手机和家用电器也将拥有各自的 IP 地址。其次，IPv6 协议采用了不同于 IPv4 协议的网络地址分类方式。传统的IPv4 协议将网络地址分为：A、B、C、D、E 5 类，一般格式为：地址类号|网络号|主机号（二进制） 。IPv6 的地址类型主要分为：Unicast 单播地址、Multicast 组播地址、Anycast 任播地址 3 类。另外，IPv6 的地

9、址体系在很多领域，比如：层次结构、分配对象、聚合方式等诸多方面都与 IPv4 有着很大的差异。而且，地址的分配方案直接和网络路由的效率有关。其中，所有 IPv6 的地址都是被分配到接口，而非 IPv4 中的结点。这也是两者区别之一。报头格式的不同将在另外章节详细介绍，在此就不赘述了。IPv6 协议大大增加了网络对鉴定和机密的支持，具有较之 IPv4 网络协议远为强大的安全性。IPv6 协议族定义了有关安全性的基本信息，提供了两种安全机制：认证和加密。在实际的 IP 通信中，可以使用这两种安全机制或者其中之一，提高数据传输的安全性。另外，IPv6 在 QoS、Plug&Play 功能、移动性能、

10、ICMP 方面都有较大的提高。72.2 IPv6 的地址方案的地址方案2.2.1 地址表达方式地址表达方式在 IPv4 中，通常使用二进制和点分十进制两种格式表示方法。二进制是IPv4 地址体系的基础，是实际运作的真实 IP 的表示方法。采用十进制则是为了便于使用和比较。但是在 IPv6 的地址表达中，由于 IPv6 地址有 128 位bit，所以采用上述两种方式都存在着无法简洁和有效表达一个 IPv6 地址的难题。为此，我们采用冒号十六进制来表示 IPv6 的地址。即为：x:x:x:x:x:x:x:x 表现形式，其中，x 是 8 个 16 位地址段的十六进制值。例如：EAC1:0000:12

11、45:0907:00E1:0709:0002:0006 0010:2100:ECA0:0000:0000:0611:0003:AAE0另外，IPv6 地址还可以用另外两种形式进行表达。(1)IPv6 地址的压缩表示很多情况下，尤其是在目前 IPv6 地址应用的初始阶段，IPv6 地址的分配，往往会包含很多 0 位的地址。为了简化书写，制定了一个特殊的语法来压缩0:，即使用“:”符号来表示有多个 0 值的 16 位组。但“:”符号在一个地址中只能出现一次。例如：AE80:0:0:0:0:660:0:1231 0:0:0:0:0:0:0:1 可以压缩表示为：AE80:660:0:1231 :1这种

12、压缩表示的好处在于更加简洁明了，并且不容易出错。(2)IPv4 与 IPv6 地址的混合表示在 IPv6 协议应用的初始阶段，IPv4 与 IPv6 地址必将大量共存，于是，我们往往采用这样的方式来更适当、有区分的表达这种情况。x:x:x:x:x:x:d.d.d.d，其中，x 仍然表示地址中 6 个高阶 16 位十六进制值，d 则是地址中 4 个低阶 8 位段的十进制值（标准 IPv4 表示） 。例如：ACDE:1203:12.192.0.12 :191.98.168.254(3)地址前缀的表示方法在 IPv4 中，用来表示网络结构的是子网掩码。而在 IPv6 中已经没有子网8掩码这个概念，一

13、个 IPv6 地址前缀可以表示为如下的形式：IPv6 地址/前缀长度其中 IPv6 地址一般表示为十六进制值，前缀长度则是组成前缀的十进制值，说明地址最左边的连续的地址位的长度，表达的是网络结构。例如：60 位长的前缀 12AB00000000CD3（十六进制）可以分别用以下的几种合法方式来加以表示：12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/6012AB:CD30:0:0:0:0/6012AB:0:0:CD30:/60当同时表示某个网络结点地址及其子网前缀两者时，可以组合成如下表示：结点地址：12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF

14、结点子网号：12AB:0:0:CD30:/60可以缩写表示为：12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF/602.2.2 地址分配地址分配IPv4 中，地址是用户拥有的，一旦用户申请到，他就永远使用该地址空间。这样往往会造成路由表爆炸的现象出现。IPv6 改变了这种分配方式。从用户拥有变成了 ISP 拥有，为了地址分配和修改的方便，IPv6 允许给一个指定的网络指派多个前缀，也允许对一个主机的给定接口同时指派多个地址。这样的分配方案支持可集聚地址、本地用地址和组播地址的直接分配，并有保留给 NSAP 地址和 IPX 地址的空间。其余空间留给将来使用。Unicast 单播地

15、址和 Multicast组播地址可以通过地址的前面几位字值来区分：值为 FF（1111111）用于标识一个地址为 Multicast 地址，其他值则标志这个地址为 Unicast 地址。Anycast地址从形式上与 Unicast 地址完全相同，在语法上无法区分。2.2.3 地址类型地址类型IPv6 地址可分为 3 类：Unicast 地址、Multicast 地址、Anycast 地址。1、Unicast 地址：也称单播地址。这种地址用于标识某一单个接口，发往9单播地址的包将被传送到该地址指向的网络接口。Unicast 单播地址分为若干种，可聚类单播地址是其中最重要和最常用的一种，表现形式是

16、 2000:/3。可聚类单播地址安排成一个三层次的分级结构：公用拓扑；站点拓扑；接口标识符。公用拓扑是提供公用 Internet 传送服务的供应商和交换局群体。站点拓扑是本地的特定站点或组织，它不提供到本站点以外结点的公用传送服务。接口标识符是标识链路上的接口。设计这样的地址格式为了既支持基于当前供应商的集聚，又支持交换局这种新的集聚类型。其组合式高效的选录集聚可用于直接连接到供应商和连接到交换局两者的站点上，站点可以选择连接到两种类型中的任何一种集聚点。此外，还有其他各种特殊的 Unicast 单播地址，主要有未指定地址、回返地址、嵌有 IPv4 地址的 IPv6 地址、本地用 IPv6 单

17、播地址、NSAP 地址及 IPX 地址等。IPv6 可集聚全球单播地址格式：|3 | 13| 8 | 24 | 16 | 64 位 |+-+-+-+-+-+-+|FP |TLA |RES| NLA | SLA | INTERFACE ID | | ID | | ID | ID | |+-+-+-+-+-+-+图 2-1 IPv6 可集聚全球单播地址格式2、Multicast 地址：也称组播地址。这种地址用于标识属于不同网络结点的一组接口。但发往组播地址的包将被传送到该地址标识的所有接口。Multicast 地址只能作为目的地址出现，在 IPv6 包中不能用做信源地址或出现在任何路由包头中。IP

18、v6 中不再有 IPv4 中的广播地址，与其作用类似的是Multicast 地址。Multicast 地址可以用于实现 IP 网络中一点到多点的高效数据传送，从而有效地节约网络带宽、降低网络负载。Multicast 地址的基本格式如下：| 8 | 4 | 4 | 112 位 |+-+-+-+-+10| 11111111 |Scope |Scope | Group ID |+-+-+-+-+图 2-2 Multicast 地址的基本格式3、Anycast 地址：也称任播地址。这种地址用于标识属于不同结点的一组接口。发往任播地址的包将被传送到该地址标识的某一个接口，通常是路由协议计算出的最近的那个

19、接口。任播地址是 IPv4 协议中所没有的，它允许分组被路由到具有某个 IP 地址的所有结点中的其中任意一个。这个任播地址可能被分配给一个或多个网络接口，这样，发送给这个 IP 的分组就会按路由协议中的距离度量传送到所有具有这个 IP 地址的网络接口中最近的一个。目前，任播地址仅被用做目标地址，且仅分配给路由器。任播地址时从单点传送地址空间中分配的，使用了单点传送地址格式中的一种。Anycast 任播地址基本格式如下：| n 位 | 128n 位 |+-+-+| 子网前缀 | 00000000000000 |+-+-+图 2-3 Anycast 任播地址基本格式2.3 IPv6 的报头格式的报

20、头格式IPv6 的报头格式可以分为两方面：基本报头和扩展报头。其中，基本报头是每个 IPv6 报文所必须的，而扩展报头则是根据具体情况设置为可选项。也就是说，IPv6 的通用模式为：一个固定长度的基本报头+一组可选、数量变化的扩展报头。112.3.1 IPv6 的基本报头的基本报头IPv6 基本报头的设计理念主要来自对原有 IPv4 报头格式的改变，源于IPv4 报头并高于 IPv4 报头。IPv6 本身有许多新的思路和功能拓展等。与 IPv4报头相比，IPv6 基本报头所含字段少，而且报头长度固定。这些特点使网络中路由器的硬件实现更为简单。与 IPv4 不同的是，在今后必将普及的纯 IPv6

21、 网络中，数据报文在路由过程中不会被分割，从而进一步减少了路由负担。这些改进能够使 IPv6 在一个合理的开销范围内，适应未来网络流量的指数级增长速度。IPv6 基本报头格式如图 2-4 所示：0 3 4 11 12 16 23 31版本（4）传输流类型（8）数据流标签（20）有效载荷长度（16）下一个报头（8）跳数限制（8）信源地址（128）信宿地址（128）图 2-4 IPv6 基本报头格式通过对 IPv6 报头格式的分析，可以得出如下结论。(1)IPv6 中，报头以 64 字节为单位，且报头的总长度固定为 40 字节。(2)IPv6 基本报头去掉了 IPv4 中的所有可选项，还减少、改变

22、了许多IPv4 中的字段，如取消了头标长度、服务类型、标识、标志、分段偏移量及报头校验和。增加了两个新的字段：优先级和流标识。(3)将三个报头字段：服务类型、生存时间、协议重新命名为数据流标识号、跳数限制和下一个报头，并赋予了新的含义。IPv6 的这些改变，不仅提高了数据报头的处理速率和路由器处理分组的速度，而且将可选项转换成了独立的“扩展分组头” 。由于大多数分组头在数据的传输路径中无需任何路由器的检查和处理，直至到达终点，从而方便了拥有选12项的数据报提高路由性能。当路由器或主机不认识选项时，也可以对选项进行编码，从而可以更高效地转发。2.3.2 IPv6 的扩展报头的扩展报头一个正常发送

23、的 IPv6 报文，可以没有扩展报头，但必定需要一个基本报头。只有在需要路由器或者目的结点作某些特殊处理时，才由发送方的信宿地址添加一个或多个扩展报头。所以，扩展报头的添加是为了提供某种特定的差异化网络服务。扩展报头是 IPv6 报头设计思想中很重要的一环，它的应用功效类似于IPv4 报头中的各种选项，这种设计有如下好处：1、最大的灵活性这种灵活性主要体现在两个方面：一是现有的 IPv6 数据报文在传输过程中，可以根据其特定的网络需求，由其基本报头有选择、有针对性地携带一个或者多个 IPv6 扩展报头；二是 IPv6 扩展报头的总长度并没有一个固定的长度规定，可针对新的网络应用，设计新的扩展报

24、头，无须考虑 IPv6 扩展报头总长度的限制。2、提高路由器转发效率IPv6 基本报头的固定长度非常有利于提高软件处理报头的效率。另外，IPv6 基本报头比 IPv4 更为简洁，能够减少路由器的操作，降低路由器数据的开销，这样有利于提高路由器等的工作效率。而且，在 IPv6 网络路由过程中不会对所传输的数据报文进行分割，从而进一步减少了路由的负载。同时，由于使用了扩展报头这一设计结构，可以提高路由性能，当结点无法辨认某选项时，可对选项进行编码，从而更高效率地进行转发。除了以上两个主要优点外，IPv6 还有一些其他特性。主要包括，按顺序分解报头，扩展报头的对齐，下一个报头的参数，报错机制等。13

25、第三章第三章 IPV6 发展前景及特色应用发展前景及特色应用IPv6 协议是下一代互联网(NGI)中的重要协议。经过多年的发展,IPv6 基本标准日益成熟,各种不同类型的支持 IPv6 的网络设备相继问世,并逐渐进入商业应用。在运营领域,国外部分电信运营商已经建立 IPv6 网络,并开始提供接入服务以及一些基于 IPv6 的增值业务。我国也在 2003 年底启动了中国的下一代互联网(CNGI)工程,以促进 NGI 在中国的普及与发展。在网络已经基本成熟的条件下,如何在其上为用户提供新的业务,并为运营商创造新的价值,这是下一代互联网成功的关键。本文主要讨论了 IPv6 业务及应用的发展现状、IP

26、v6 协议在支持新业务方面的优势、IPv6 与下一代网络业务系统/平台之间的关系、在业务系统中部署 IPv6 的总体策略等。 3.1 IPv6 支持业务的优势支持业务的优势 IPv6 协议要在电信网络上获得广泛应用,必须具有支持新型业务的能力,或者至少能使已有的 IPv4 业务得到改善和增强,否则,运营商就缺乏使用 IPv6 协议的动力。目前看来,IPv6 在支持业务方面主要有以下技术优势: 3.1.1 巨大的巨大的 IP 地址空间方便了多样化业务的部署和开展地址空间方便了多样化业务的部署和开展 在 IPv4 网络中,公有 IP 地址的不足导致了用户广泛采用私有 IP 地址。为了实现用户私网中

27、发出的 IP 包在公网上可路由,在用户网络与公网交界处需要NAT 设备实现 IP 报头公有地址和私有地址等信息的翻译。当终端进行音视频通信时,仅仅进行 IP 报头中的地址转换是不够的,还需要对于 IP 包净负荷中的信14令数据进行转换,这些都需要复杂的 NAT 穿越解决方案。总之,私有 IP 地址及NAT 的采用限制了多媒体业务的开展,特别是当通信双方位于不同的私网中时,即使媒体流穿越了 NAT 设备,还需要经过中间服务器的中转,降低了媒体流传送的效率,也增加了系统的复杂度。而在 IPv6 网络环境中,充足的 IP 地址量保证了任何通信终端都可以获得公有 IP 地址,避免了 IPv4 网络中私

28、有 IP 地址带来的 NAT 穿越问题,能更好地支持多样化的多媒体业务。 3.1.2 内置内置 IPSec 协议栈提供了方便的安全保证协议栈提供了方便的安全保证 在 IPv4 网络中,NAT 设备修改 IP 报头的方法和 IPSec 基于摘要的数据完整性保护是矛盾的,影响了 IPSec 的部署。由于 IPSec 已经成为 IPv6 协议的一个基本组成部分,而且 IPv6 网络中的终端可以普遍得到公有 IP 地址,因此能很方便地利用 IPSec 协议保护业务应用层面的数据通信。如日本 NTT 公司目前的m2m-x 平台就充分利用了 IPv6IPSec 机制,当用户终端之间要进行通信时,可根据运营

29、商或用户自己设定的策略实现数据的私密性保护、源认证和完整性保护。 3.1.3 移动移动 IPv6 提供了提供了 IP 网络层面终端的移动性网络层面终端的移动性 IPv6 协议集成了移动 IPv6,因此移动性是 IPv6 的重要特色之一。有了移动IPv6 后,移动节点可以跨越不同的网段实现网络层面的移动,即使移动节点漫游到一个新的网段上,其它终端仍可以利用移动终端原来的 IP 地址找到它并与之通信。IPv4 协议中也有移动 IPv4 协议,但 IPv4 基本协议和移动 IPv4 协议是两个相对分离的部分。移动 IPv6 在设计时采取了许多改进措施,例如取消了移动3.1.4 IPv4 中采用的外地

30、代理方便了移动中采用的外地代理方便了移动 IPv6 的部署。的部署。 总之,IPv6 协议的引入提供了一种新的网络平台,它使得大量、多样化的终端更容易接入 IP 网,并在安全和终端移动性方面比 IPv4 协议有了很大的增强。15地址空间巨大、内置 IPSec 和移动 IPv6 只是 IPv6 在支持新业务方面的几个主要特征,在这些特征之上会衍生出许多新的特性,从而进一步增强业务层面的能力。 3.2 IPv6 特色应用特色应用3.2.1IPv6 与与 RFID RFID(射频识别)是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,作为条形码的无线版

31、本, RFID 技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点,其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。由于 IPv6 的地址空间巨大,对于RFID 来说非常适合,IPv6 的大量地址可以实现为每一个 RFID 分配一个地址,这在地址资源相当匮乏的 IPv4 来看是难以想象的。 3.2.2 IPv6 与家庭网络与家庭网络 互联网在全球普及之后“家庭网络”的概念开始出现,但是由于 IPv4 地址的稀缺,当众多的信息家电通过家庭网关连入网络时,IPv4 有限的地址资源无法为所有信息家电分配惟一的 IPv4 地址,只

32、能利用诸如 NAT、私有地址空间等技术来绕过这一限制,但复杂的设置和管理将严重阻碍用户对于新技术的接受程度。IPv6 则没有这样的限制。 3.2.3 IPv6 与三重服务与三重服务(tripleplay) 从业务性质来看,triple-play 中包含了基本语音业务、高速数据业务和高质量视频业务这三类电信业务。从接收媒介来看,triple-play 中包括话音业务、基于电视的业务和基于计算机的业务。基于电视的业务主要与视频业务(特别是16电视业务)相关,包括广播电视、高清晰度电视、PPV、VOD、电子节目导航、PVR、iTV 等多种业务形式,视频的质量与有线电视或卫星电视的质量相当;基于计算机

33、的业务主要与视频和数据业务相关,包括高速上网、实时电视、VOD、视频会议、交互式游戏等,需要支持连接共享,对家庭来说,接入速度至少要3Mbit/s;话音业务则主要包括传统的电话业务、IP 话音业务。随着电信运营商开展三重服务,越来越多的设备和业务都变成 IP 传输,随之而来的是需要越来越多的网络地址并且需要网络能够支持即插即用,而 IPv6 能够满足这种需求。 3.2.4 IPv6 与移动与移动IPv6 将为移动通信带来无限的发展空间,具体表现在以下方面: 1、IPv6 有着巨大的地址空间 IPv6 为全球数十亿的用户提供足够多的地址,特别是充满生机的移动市场,采用 IPv6 之后,有了足够的

34、 IP 地址, IPv4 中的 NAT将不再需要,这将使移动 IPv6 的部署更加简单直接,由于不再需要管理内部地址与公网地址之间的网络地址翻译和地址映射,使得网络的部署工作只需要管理比IPv4 少的网络元素和协议。 2、提供端到端的对等通信今天的因特网上 NAT 被广泛地使用,绝大多数的应用都是基于客户端/服务器的方式,这种状况完全无法满足人们对未来移动网络的要求,因为移动手机之间及与其它网络设备之间的通信绝大部分都要求是对等的,因此需要有全球地址而不是内部地址,去掉 NAT 将使通信真正实现全球可达、任意点到任意点的连接、网络发起的 IP 业务等,这对于未来蜂窝网络和因特网之间的互通来说是

35、最有益的,对这些网络的持续成功发展是至关重要的。 3、内嵌的安全机制 IPv6 标准完整组成的一部分是对安全机制的定义,而在IPv4 标准中安全问题是一个补充的可选部分。IPv6 将安全作为标准的有机组成部分,IPv6 的全球编址模式要求安全的部署应该在更加协调统一的层次上,而不是像 IPv4 那样通过叠加的解决方案来实现安全。通过 IPv6 中的 IPsec 可以对IP 层上的通信提供加密/授权。通过移动 IPv6 可以实现远程企业内部网(如企业 VPN 网络)的无缝接入,并且可以实现永远连接。4、方便的自动配置 IPv6 中主机地址的配置方法包括无状态自动配置、全状态自动配置(DHCPv6

36、)和静态地址,这意味着在 IPv6 环境中的编址方式能够实17现更加有效率的自我管理,使得移动、增加和更改更加容易,并且显著降低了网络管理的成本。无状态自动配置是移动节点获得地址的重要方法,节点采用邻居发现机制自动获取独一无二的全球可路由地址,这种即插即用的地址配置方式不需要用户或者运营商进行人工干预,非常符合移动设备的上网要求;而全状态自动配置如 DHCP 则要求增加一个服务器,同时也增加了运营和维护的工作。 5、服务质量(QoS)的保证 IPv6 的头标增加了一个流标记域,20 位长的流标记域使得任何网络的中间点都能够确定并区别对待某个 IP 地址的数据流,尽管目前流标记的确切使用方法尚未

37、标准化,但可以肯定的是它可以用来支持未来基于服务水平和其它标准的新的计费系统等。IPv6 还通过另外几种方法来改善服务质量,主要有提供永远连接、防止服务中断及提高网络性能等。 6、IPv6 通过静态的家乡地址来识别每个节点移动节点离开家乡子网时向其家乡链路上的家乡代理发送其当前位置的信息,家乡代理截获发送到该移动节点地址的数据包并用隧道将数据发送到移动节点当前的位置。这一机制对于 IP以上的所有网络层(如 TCP、UDP 以及所有的应用)都是完全透明的,因此移动节点的 DNS 记录指向的是节点的家乡地址,当移动节点改变其因特网的接入点时不需要更改其 DNS 记录,实际上移动 IPv6 只是影响

38、了数据包的选路,而独立于路由协议本身(如 RIP、OSPF 等)。 3.2.5 IPv6 与与 Wi-Fi 和和 Wi-Max Wi-Fi 和 Wi-Max 都将是 IPv6 走向实用的主要驱动力之一。随着 Wi-Fi、Wi-Max 的发展,对 IP 地址的要求将会急剧增长,从而驱动 IPv6 的发展,而且 IPv6 的新的特性也将为这些技术和应用的实现带来更多方便,除了能够提供大量的地址空间之外,IPv6 即插即用的特性、不需要通过 NAT 的端到端通信等,都将为这些移动技术和应用的发展奠定良好的基础。 当然,IPv6 并非十全十美、一劳永逸,不可能解决所有问题。IPv6 只能在发展中不断完

39、善,也不可能在一夜之间发生,过渡需要时间和成本,但从长远看,IPv6 有利于互联网的持续和长久发展。它在不久的将来将取代目前被广泛使用的 IPv4。每个人将拥有更多 IP 地址。 18第四章第四章 总结总结在 IPv6 网络上发展业务的方式是目前互联网领域关注的重点之一，本文首先介绍了 IPv6 支持业务的基本能力和 IPv6 业务的发展现状，然后从下一代网络的角度探讨了 IPv6 网络和上层业务系统/平台之间的关系，最后提出了运营商在业务系统中逐渐部署 IPv6 协议的三种演进思路，即升级现有业务系统逐渐支持 IPv6 协议、实现在不同网络层协议上的业务系统之间的互通、直接建设支持 IPv4

40、/IPv6 的双栈业务系统，从而实现业务系统向 IPv6 的演进。一般地，业务系统在开发网络功能时，其调用的 SocketAPI 接口是与特定网络协议密切相关的，例如在源代码中一般用 AF_INET 来表示针对 IPv4 协议的接口调用，而在 IPv6 协议中就需要采用 AF_INET6 来表示；其次，支持 IPv6 协议需要对于应用软件进行修改使其能识别和处理 128 位的 IPv6 地址，这些工作需要较大的代码开发工作量，因此在业务系统中引入 IPv6 能力将会是一个复杂漫长的过程，需要业界的共同努力1参考文献参考文献1 计算机网络技术 陈代武 主编 北京大学出版社 2009.082 计算机网络应用基础 冯博琴 主编人民邮电出版社 , 2009 3 计算机网络技术教程 李光明 主编 人民邮电出版社 , 2009 4 计算机网络 高传善，毛迪林，王雪平 主编 人民邮电出版社 , 2009.07 5 深入解析 IPv6 （美）Josephdavies 著 人民邮电出版社 , 2009.06 6 IPv6 技术 新一代网络技术 王相林 主编 机械工业出版社 , 2008 7 基于 IPv6 的下一代互联网 张云勇等编著 电子工业出版社 , 2004.07 8 IPv6 技术初探 周伯杨 主编 国防工业出版社 , 2007.05