IPv6技术要点-学习计算机网络技术

与IPv4相比，IPv6在技术上具有以下特点和优势。

1.超强的寻址能力

IPv6将现有的IP地址长度32位扩大到128位，使地址从2³²≈4.3x10⁹个，增加到了2¹²⁸≈3.4×10³⁸个。IPv6地址数量的大大增加，意味着全世界50亿人口，每人平均将会获得6.8×10²⁷个地址。如此庞大的地址空间，将从根本上解决IPv4地址空间枯竭的问题。正是由于IPv6丰富的地址资源优势和有效的地址分类与寻址方式，解决了许多IPv4中无法解决和不能很好解决的技术难题。如路由表的不断膨胀以及NAT技术造成的端到端通信应用困难等。

2.更好的服务质量

由于在IPv6分组的头部中定义了两个重要参数，业务类别字段和数据流标志字段，IPv6可有效地解决Internet地址短缺的危机；由于在IPv6中提供了对QoS的更好支持，所以能大大提升Internet的网络性能。

业务类别字段将IP分组的优先级分为16个等级。对于那些需要特殊QoS的业务，可在IP数据包中设置相应的优先级，路由器根据IP包的优先级来分别对这些数据进行不同的处理。

数据流标志字段用于定义任意一个传输的数据流，以便网络中所有的节点能对这一数据进行识别，并做特殊处理。

3.提供更强的网络安全保障

为了解决IPv4在Internet安全性方面不足的问题，IPv6中包含了一整套用于保护IP通信的IP安全协议（IP Security，IPSec）。因此，当建立一个IPv6的连接时，可以得到一个安全的端到端连接。通过对通信端的验证和对数据的加密保护，使敏感数据可以在IPv6网络上安全地传输。不过，IPSec在IPv4中是一个可选扩展协议，而在IPv6中IPSec是IPv6的一个组成部分，对所有IPv6节点，IPSec是强制实现的。

此外，作为IPSec的一项重要应用，IPv6还集成了VPN的功能。

4.即插即用方便可靠(www.xing528.com)

IPv6继承了IPv4可以给主机自动设置IP地址的功能，并做了一些改进。与IPv4不同的是，自动把IP地址分配给用户是IPv6的标准功能。只要设备连接上网，便可自动获得并自动配置该设备的地址。IPv6有两种地址自动配置方式：无状态地址自动配置方式和全状态地址自动配置方式。

无状态地址自动配置方式，是IPv6网络设备节点自动获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的网络节点，使用一种邻居发现机制获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址，该节点便可使用另一种即插即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球唯一的路由地址。

全状态地址自动配置方式与IPv4的DHCP一样，需要一个额外的服务器，因此也需要很多额外的管理和维护。

5.移动IP应用广泛

现在的互联网协议IPv4原本不提供任何移动性支持。针对这一情况，互联网工程任务组（Inter_- net Engineering Task Force，IETF）于1996年制订了支持移动互联网设备的协议，称为移动IP。移动IP有两种版本，基于IPv4的移动IPv4和基于IPv6的移动IPv6。移动IPv6为用户提供可移动的IP数据服务，让用户可以在世界任何地方和任何计算机上都使用同样的IPv6地址。

移动IP的主要目标是：不管是用户的计算机连接在本地链路还是移动到外地网络，移动节点总是通过本地网络寻址，获得任何地方都一样的地址。即移动IP在网络层加入了新的特性，在改变网络连接点时，运行在节点上的应用程序不用修改或配置新的地址仍然可用。这些特性使得移动节点总是能够用相同的地址在Internet中获得或提供服务，且这种机制对于IP层以上的协议层是完全透明的。总之，通过简单的扩展，移动IPv6可满足大规模移动用户和设备的需求，在全球范围内解决有关网络和访问技术之间的移动性问题。

6.简化的IP包头格式提高了网络的整体吞吐量

由于IPv6数据包的大小可以远远超过IPv4的64KB，应用程序可以利用最大传输单元MTU，获得更快、更可靠的数据传输。同时IPv6在设计上改进了数据报头结构，采用简化的定长报头结构和更合理的分段方法，方便路由器加快数据包处理速度、提高转发效率，从而提高网络的整体吞吐量。由于IPv6支持的数据包的大小可达4MB的分组，这将使得大分组的数据传输应用更容易，并可确保IPv6能够在任意的传输媒体上对可用带宽的最佳利用。

7.支持可更加有效控制的组播应用

组播是一种可将信息传递给所有已登记了欲接收该消息主机的功能，此功能可同时传递数据给大量的用户，传递过程只会占用一些公共或专用带宽，而不会浪费带宽在整个网络里广播。IPv6还包含了一些限制组播消息传递范围的特性。这样组播消息可以被局限在一个特定位置、区域、公司或其他约定范围内，从而减少带宽的使用并提高安全性。