什么是IPv6,为什么需要IPv6?
发布时间: 2012-12-11   浏览次数: 741

现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行。IPv6是下一版本的互联网协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地 址空间将被耗尽,地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv4采用32位地址长度,只有大约 43亿个地址,估计在2005~2010年间将被分配完毕,而IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可 分配的地址,整个地球每平方米面积上可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好 的其它问题。IPv6的主要优势体现在以下几方面:扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、安全性有更好的保证、支持即插即用和移 动性、更好实现多播功能。

  显然,IPv6的优势能够对上述挑战直接或间接地作出贡献。其中最突出的是IPv6大大地扩大了地址空间,恢复了原来因地址受限而失去的端到端 连接功能,为互联网的普及与深化发展提供了基本条件。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。

  IPv6 FAQ

  1. 什么是IP? 什么是IPv4? 什么是IPv6?

  目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。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。IPv6正处在不断发展和完善的过程中,它在不久的将来将取代目前被广泛使用的 IPv4。

  2. IPv6与IPv4相比有什么特点和优点?

  1)更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32,即有2^32-1个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。

  2)更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这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,提高了路由器转发数据包的速度。

  3)增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow-control)。这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量(QoS)控制提供了良好的网络平台.

  4)加入了对自动配置(Auto-configuration)的支持.这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷.

  5)更高的安全性.在使用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,这极大的增强了网络安全.

  3. 我们需要2^128-1个IP地址吗?

  需要.随着电子技术及网络技术的发展,计算机网络将进入人们的日常生活,可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网.并且,准确的说,使用 IPv6的网络并没有2^128-1个能充分利用的地址.首先,要实现IP地址的自动配置,局域网所使用的子网的前缀必须等于64,但是很少有一个局域网 能容纳2^64个网络终端;其次,由于IPv6的地址分配必须遵循聚类的原则,地址的浪费在所难免.

  4. 我想了解一下IPv6,该怎么做呢?

  看RFC! 这是最省钱也是最保险的办法,就是枯燥一点.目前国内介绍IPv6的书至少有一本: IPv6--the new Internet protocol(second edition)/新因特网协议IPv6(第二版),清华大学出版社,1999 介绍IPv6网络编程(Unix平台)的书也至少有一本: Unix Network Programming Volume I (Second Edition)/Unix网络编程卷一(第二版),清华大学出版社,1998

  5. 我想试一试IPv6,该做些什么呢?

  你需要三样东西:支持IPv6的操作系统;支持IPv6的软件;与因特网的连接.

  1)目前支持IPv6的操作系统有:Linux(内核版本至少是2.2.1,最好是2.2.12以上),FreeBSD(4.x系列已经支持 IPv6,更早的版本需要给内核打补丁),WindowsNT/2000(需要去微软的网站下一个补丁程 序),NetBSD,OpenBSD,Solaris(这些就不熟了),等等等等.目前肯定不支持IPv6的操作系统是(我知道的)Windows系列中 Windows98及其以前的版本.

  2)支持IPv6的操作系统一般都会自带一些支持IPv6的网络程序(Linux的情况比较特殊,有的软件可能本身支持IPv6但在编译的时候 没有打开相应的选项,这是因为不同的发布商对IPv6重要性及可用性的看法各不相同).但是,这些操作系统自带的程序往往并不是最好的,你可能需要到网上 去找一些好用的支持IPv6的软件.

  3)如果你想真正尝试IPv6,一定要连网,起码要有一个局域网环境.

  6. 为什么需要IPv6?

  我们现时使用的IP协议为20多年前设计的IPv4,最初被设计为一种数据专用的协议,在很长的一段时间内,它一直表现良好,但随着迅速的普及和各种应用的发展,尤其是在多媒体和移动通信方面,IPv4逐渐暴露出其很难克服的缺陷。

  首先,有限的地址空间使得很多应用多了不必要处理。尽管CIDR、DHCP、NAT和Proxy等技术很大程度地减缓了IPv4地址空间的耗尽 (现时还有37%的IPv4地址没有分配),但随着新型电子设备大量进入人们的生活,在未来,我们除了计算机外,汽车、手机甚至手表都可能需要IP地址, 人们也越来越希望得到全天24小时不间断的接入服务,有研究认为,IPv4地址将在2010年左右耗尽,如图1所示。姑且不论研究是否确切,反正它总有一 天要耗尽的,更重要的是,这些防止IP耗尽的技术带来了不必要的处理,甚至很大程度地限制了某些应用。

  其次,IPv4显得无法胜任某些应用或者说操作效率较低,随着VoIP、Mobile IP等应用的提出,IPv6在设计过程中保留了IPv4大部分优秀特性的同时,还试图从原来的数据专用协议转变为一种能承载各种服务的多媒体协 议,IETF的IPv6工作组坚信IPv6足以和ATM媲美。

  尽管IPv6还未正式进入市场,但许多机构都已经开始了这方面的测试和研究,并且已逐渐被主流的操作系统和网络硬件设备所支持,可以预见,IPv6并没有我们想象中遥远。