【IPV6技术发展综述3600字】

IPV6技术发展综述目录TOC\o"1-2"\h\u21233IPV6技术综述 1831.什么是IPV6? 1143032.Pv6地址结构和数据包结构 1100642.1IPv6地址结构 1223192.2IPv6的数据包结构 2193763.IPv6的技术优势 296603.1IPV6可以做到万物互联 2258833.2处理效率高 386813.3即插即用的易管理性 342093.4具有更高的安全性 3217443.5海量IPv6地址空间提高通信效率 467513.6万物皆可编码 419853.7网络病毒消亡 4254033.8网络实名制可行 44057参考文献 5随着5G通信的普及和信息时代的发展，连接到网络的用户和设备每天都在增加，然而现如今进行通信依赖的是IPv4地址早已耗尽，尽管有NAT技术可以减少IPV4地址的消耗，但这些地址也远远不能满足日益增长的IP地址的消耗。因此，ipv6应运而生。IPv6是互联网工程任务组IETF设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，IPV6地址长度为128bit，可提供2^128次方个IP地址，据说IP地址长可以供地球上每粒沙子使用。什么是IPV6?IPv6就是IP地址的第6版协议。IPv6是InternetProtocolVersion6的缩写，其中InternetProtocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF（互联网工程任务组，InternetEngineeringTaskForce）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），它的下一个版本就是IPv6。与IPv4相比，IPv6在地址长度上有明显的改善.由原来的32位提高到128位.这样就可以提供充足的地址空间。IPv6地址分为四类：单播地址、组播地址、多播地址与特殊地址。Pv6地址结构和数据包结构2.1IPv6地址结构在地址分配方式上，IPv6与IPv4截然不同，IPv6是都被分配到接口.而IPv4是到节点。IPv6地址由128位标识符组.成.标准地址格式X：X：X：X：X：X：X：X.用“：”分成8段，用16进制表示：为简化表示方法，rfe2373提出每段中前面的0可以省略，连续的0可省略为“：：”，但只能出现一次。IPv6不支持子网掩码，它只支持前缀长度表示法，前缀的表示方法与IPv4中的无类域间路由CIDR表示方法基本类似。IPv6能够自动分配地址，网络中上的主机会自己配置适合本链路的地址。同一网络中的的所有主机可以自己配置适合它们的链路本地地址，这样不用手工配置也可以进行通信。2.2IPv6的数据包结构IPv6数据包首部的具体格版本：占4比特，指明协议的版本：对于IPv6该字段为6；通信量类：占8比特，用于区分IPv6数据包不同的类型或优先级；流标号：占20比特，用于标识属于同业务流的包，一个节点可以同时作为多个业务流的发送源，IPv6支持资源预定新机制，允许路由器将每一个数据包与个给定的资源分配相联系。同一个流的所有数据包都具有同样流标号；有效负载长度占16位，最大值为65KB.指的是IPv6数据包除基本首部以外的字节数；下一个首部：占8位，用于识别紧跟Ipv6头后的包头类型：无扩展首部时，此字段同lpv4的报头中的协议字段；有扩展首部时，此字段指出后面第一个扩展首部的类型；跳数限制占8位，用来防止数据包在网络中无限制地存在；源地址占128位，为数据包的发送端的IP地址；目的地址占128位，为数据包的接收端的IP地址。IPv6的技术优势3.1IPV6可以做到万物互联IPV6近乎无限的地址空间：与IPv4相比，这是最明显的好处。IPv6地址是由128bit构成，单从数量级来说，IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×1028倍，使得海量终端同时在线，统一编址管理，变为可能。目前，全球有上百亿个设备，却只有40多亿个地址。因此如果想从公网访问某一台上网设备，比如查看家里的摄像头，或者远程控制自己的电脑，就变得非常困难。换成IPv6之后，每台设备都可以有独立的IP地址，如果配合5G网络，每台汽车、路灯、摄像机、手机、垃圾桶、消防栓都可以有独立的IP地址。IPv6丰富的地址，所有的设备都能分到独立无二属于自己的ip地址，让“物联网”成为可能，各行各业都会受益，只要给任何设备分配了独立的ip地址，那么就可以随时随地的控制，一切尽中连接之中。这就是我们所说的“万物连接”。3.2处理效率高IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。随着互联网的快速发展，用户在服务器托管和租用的业务中，对于网络地址的资源数量要求是越来越多，IPv6就成为用来替代IPv4的新一代IP协议，不仅解决了网络资源的数量的不足，也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。今天小编就来为大家详细的介绍IPv6的新特性。比如新IPv6报头的设计原则是力图将报头开销降到最低，具体做法是将一些非关键性字段和可选字段移出报头，置于IPv6报头之后的扩展报头中，因此尽管IPv6地址长度是IPv4的4倍，但报头仅为IPv4的2倍，改进后的IPv6报头在中转路由器中处理效率更高。由于两者的报头没有互操作性，且IPv6也并非是可向后兼容IPv4的功能扩展集，因此为了识别和处理这两种报头格式，必须在主机和路由器中分别实现IPv4和IPv6。IPv6使用比IPv4更小的路由表，它的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则，这就使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，进而提高了路由器转发数据包速度。3.3即插即用的易管理性IPv6加入了对自动配置(AutoConfiguration)的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得对网络的管理更加方便和快捷。主机在利用网络进行通信之前，需要配置自己的地址以及可用的DNS服务器列表等信息。IPv4设计了基于DHCP动态地址分配及其他配置信息自动配置的能力。IPv6不仅支持DHCP的有状态自动配置，还利用其寻址结构中的组播地址和链路本地地址，支持无状态自动配置。采用无状态自动配置时，路由器不要求对主机地址进行严格控制，只要能保证唯一性，并能够寻址即可满足要求，因此不需要任何服务器。每当增加一个主机接口时，主机开始自动配置，将接口标识符附在预知的链路本地前缀(FE80：：/10)后面，为接口形成一个链路本地地址。当该链路上有路由器时，路由器定期产生路由器通告，向主机列出链路上可选择的子网前缀的列表。主机自动将接口标识符附在子网前缀的后面，形成站点本地地址或全局单播地址，从而保证连接在同一链路上的节点间通信。主机在将地址(这时称为试探地址)分配给某个接口使用之前，启动地址重复检测过程，以保证分配地址的不冲突。3.4具有更高的安全性在IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，极大的增强了网络的安全性。病毒和互联网蠕虫是最让人头疼的网络攻击行为，这，种传播方式在IPv6的网络中就不再适用了，IPv6的地址空间，实在是太大了，如果这些病毒或者蠕虫还想通过扫描地址段的方式来找到有可乘之机的其他主机，就犹如大海捞针。在IPv6的世界中，对IPv6网络进行类似IPv4的按照IP地址段进行网络侦察是不可能了。IPv6具有更大的地址空间：IPv4中规定IP地址长度为32，即有232-1个地址；IPv6中IP地址的长度为128，即有2128-1个地址。3.5海量IPv6地址空间提高通信效率IPv6最根本的改变是提供了未来对全球范围内可确定的地址空间的需求。基于移动设备的应用，如：个人数字设备(PDAs)，移动电话，汽车，家庭网络和其他的移动数据通信设备都需要全球范围内可确定的地址。IPv6将网络地址位数从32位扩展到128位，这代表着可以为地球上的任何需要联网的设备提供唯一确定的地址。正是因为有了全球范围内可确定的地址，IPv6提供了全球范围内的地址可达，端到端的安全通信，以及对所有对地址有要求的应用和服务的支持。除此之外，丰富的IPv6地址空间消除了网络中的NAT(NetworkAddressTranslation)瓶颈，提高了网络效率。3.6万物皆可编码IP地址的无限充足意味着在人类世界，每件物品都能分到一个独立的IP地址。IPv6的采用，让信息时代从人机对话，进入到机器与机器互联的时代，让物联网成为真实。由于地址数量非常庞大，哪怕是一粒沙子，都可以有其IP地址。这意味着，所有的家具、电视、相机、手机、电脑、汽车……全部都可以纳入成为互联网的一部分。3.7网络病毒消亡目前，病毒和互联网蠕虫是最让人头疼的网络攻击行为。但这种传播方式在IPv6的网络中就不再适用了，因为IPv6的地址空间实在是太大了，如果这些病毒或者蠕虫还想通过扫描地址段的方式来找到有可乘之机的其他主机，就犹如大海捞针。在IPv6的世界中，对IPv6网络进行类似IPv4的按照IP地址段进行网络侦察是不可能了。所以，在IPv6的世界里，病毒、互联网蠕虫的传播将变得非常困难。3.8网络实名制可行IPv6的普及一个重要的应用是网络实名制下的互联网身份证。目前基于IPv4的网络之所以难以实现网络实名制，一个重要原因就是因为IP资源的共用，因为IP资源不够，所以不同的人在不同的时间段共用一个IP，IP和上网用户无法实现一一对应。在IPv4下，运营商只保留三个月左右的上网日志，比如查前年某个IP发帖子的用户就不能实现。但IPv6的出现可以从技术上一劳永逸地解决实名制这个问题，因为那时IP资源将不再紧张，运营商有足够多的IP资源，那时候，运营商在受理入网申请的时候，可以直接给该用户分配一个固定IP地址，这样实际就实现了实名制，也就是一个真实用户和一个IP地址的一一对应。当一个上网用户的IP固定了之后，用户在网络上做的任何事情在任何时间段内都有据可查。参考文献[1]马严,赵晓宇.IPv4向IPv6过渡技术综述[J].北京邮电大学学报,2002,25(4):5.[2]刘洋,宋坤.路由器VPN和IPv6技术分析[J].中国新通信,2018,20(6):2.[3]郑江春,刘鹏,杨成.IPv6技术优势与机遇[C]//第九届全国有线电视技术研讨会.2007.[4]王国平.IPV6技术优势的诱惑[J].中国投资