IPv6過渡技術(shù)可連通性及服務(wù)質(zhì)量的研究

摘 要 早在2011年時(shí)，全球IPV4已經(jīng)全部分配完畢，IPV6協(xié)議已經(jīng)成為新一代的互聯(lián)網(wǎng)核心。IPv6協(xié)議功能雖然很強(qiáng)大，但由于與IPv4協(xié)議的兼容問題，它無法迅速地將IPv4的地位取代，兩種協(xié)議必將有一個(gè)共存的過渡期。IPv4協(xié)議與IPv6協(xié)議互連、互通并平穩(wěn)過渡到純IPv6網(wǎng)絡(luò)需要選擇最合理的過渡方案是過渡期最重要的任務(wù)。

【關(guān)鍵詞】IPv6協(xié)議 過渡技術(shù) 可連通 服務(wù)質(zhì)量

1 引言

從1981年到2011年這30年里，IPv4在發(fā)展中國家得到了迅猛的發(fā)展，隨著IPv4網(wǎng)絡(luò)的不斷壯大發(fā)展，可以被分配的數(shù)量迅速減少，至此具有全新的地址格式的IPv6誕生了。IPv6擁有128位極大的地址空間，很好的將地址匱乏等問題解決了。IPv6在很好地提升地址空間外還使用了分層尋址、高效的報(bào)頭格式和路由結(jié)構(gòu)，IPv6具有內(nèi)置IPSEC安全機(jī)制，應(yīng)用全新的發(fā)現(xiàn)協(xié)議，并提供了有效的服務(wù)質(zhì)量保證，并且IPv6在使用上具有良好的擴(kuò)展性與移動(dòng)性，可以即插即用使得連網(wǎng)更簡(jiǎn)單方便。

2 IPV6過渡技術(shù)簡(jiǎn)介

從過渡并不是簡(jiǎn)單地協(xié)議轉(zhuǎn)換，其中還牽涉到國際組織-標(biāo)準(zhǔn)研究、政府-科研機(jī)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)通信商-用戶、硬件-軟件等方方面面， 由于IPv4協(xié)議與IPv6協(xié)議的不兼容，使得過渡的過程非常緩慢。為了解決這個(gè)問題，發(fā)展了很多的過渡技術(shù)，最主要的有三類主要技術(shù)：雙棧技術(shù)、隧道技術(shù)、轉(zhuǎn)換（翻譯）技術(shù)。建設(shè)雙棧技術(shù)網(wǎng)絡(luò)一共有兩種模式，一種是完全雙棧網(wǎng)絡(luò)，另一種是有限雙棧網(wǎng)絡(luò)。

2.1 雙棧技術(shù)

在IPv4協(xié)議向IPv6協(xié)議過渡期中最依賴的技術(shù)就是雙棧技術(shù)，是一種可以獨(dú)立應(yīng)用的過渡技術(shù)，同時(shí)又是所有過渡技術(shù)的根本。雙棧技術(shù)可以同時(shí)擁有兩類地址， 能同時(shí)收發(fā)IPv4和IPv6報(bào)文并按需求選擇使用。在雙棧模式下，一個(gè)雙棧主機(jī)可以與網(wǎng)絡(luò)中任何地址的主機(jī)進(jìn)行通信。雙棧技術(shù)的特點(diǎn)是理解容易、配置快捷、連通性好、適用面最廣。雙棧路由器是隧道技術(shù)與轉(zhuǎn)換技術(shù)的必備設(shè)備，為隧道技術(shù)與轉(zhuǎn)換技術(shù)以及其他過渡技術(shù)提供了最重要的技術(shù)保障。無論哪種過渡方式都是要實(shí)現(xiàn)IPv4協(xié)議與IPv6協(xié)議可在網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在和運(yùn)行。

2.2 隧道技術(shù)

隧道是一種通信和封裝技術(shù)，是指將一種協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸單元封裝在另一種協(xié)議的報(bào)文中，使得這兩種協(xié)議之間能進(jìn)行通信。隧道技術(shù)的傳輸是以IPv4網(wǎng)絡(luò)為介質(zhì)的， 解決了 IPv6孤島網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的通信問題。隧道技術(shù)不需要配置大量的IPv6網(wǎng)絡(luò)專用設(shè)備，只需要在已有的IPv4網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，便可提高IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的可連通性，實(shí)現(xiàn)IPv6網(wǎng)絡(luò)資源的共享。

2.3 轉(zhuǎn)換技術(shù)

地址與協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)是解決純IPv4地址與純IPv6地址通信的技術(shù)?？梢苑譃榫W(wǎng)絡(luò)層協(xié)議轉(zhuǎn)換、傳輸層協(xié)議轉(zhuǎn)換和應(yīng)用層協(xié)議轉(zhuǎn)換。對(duì)于IPv6，目前最常見的協(xié)議轉(zhuǎn)換是NAT-PT技術(shù)。是建立IPv4地址和進(jìn)程端口與IPv6地址的一一映射關(guān)系。NAT-PT可以維護(hù)特定的IPv4地址池供工Pv6地址轉(zhuǎn)換使用，或者可將工Pv4地址轉(zhuǎn)換成特定格式的IPv6地址，這樣就不用在IPv4中專門維護(hù)IPv6地址池，減輕了網(wǎng)絡(luò)管理的負(fù)擔(dān)。

3 IPV6過渡技術(shù)可連通實(shí)現(xiàn)及服務(wù)質(zhì)量分析

由于IPv6協(xié)議與IPv4協(xié)議之間互不兼容，無法在兩種協(xié)議之間互相轉(zhuǎn)換，因此，IPv6過渡技術(shù)是在IPv6協(xié)議的產(chǎn)生的基礎(chǔ)上而產(chǎn)生的。1981年以來，由于過渡技術(shù)僅以過渡為目的，在設(shè)計(jì)這些技術(shù)時(shí)以簡(jiǎn)單實(shí)用為主，所以在成本上就降低了很多，一些相關(guān)的技術(shù)在設(shè)計(jì)及使用上都頗受爭(zhēng)議。

3.1 IPV6過渡技術(shù)可連通性分析

在過渡期網(wǎng)絡(luò)中，各種過渡技術(shù)都會(huì)得到一定程度的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)一定是更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，而用戶一般會(huì)更加青睞那些原理易懂、配置簡(jiǎn)單但功能強(qiáng)大的技術(shù)。對(duì)各種過渡技術(shù)一定了解的基礎(chǔ)上，通過上面的多種實(shí)驗(yàn)，便已經(jīng)對(duì)各個(gè)技術(shù)有了更加全面的了解和掌握，下面對(duì)幾種過渡技術(shù)作出的一些比較、分析和總結(jié)性的陳述。

3.2 IPV6過渡技術(shù)服務(wù)質(zhì)量分析

對(duì)于雙棧協(xié)議的配置特點(diǎn)是簡(jiǎn)單但是節(jié)點(diǎn)需要統(tǒng)一升級(jí)，雙棧協(xié)議的連通能力是連通性好（IPv4地址必須充足），但是不能解決純IPv4和純IPv6通信，雙棧協(xié)議的使用性好，易普及。

對(duì)于隧道協(xié)議的配置特點(diǎn)是配置情況復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)龐大時(shí)難以維護(hù)，而對(duì)于隧道協(xié)議的連通能力是只能解決IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的通信， 不能解決純IPv4和IPv6通信，勢(shì)必會(huì)浪費(fèi)現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)資源，很難普及到個(gè)人。

對(duì)于轉(zhuǎn)換協(xié)議的配置特點(diǎn)是配置簡(jiǎn)單，不需要升級(jí)節(jié)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)純IPv4和純IPv6通信， 能充分利用IPv4資源，實(shí)用性好。

4 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)是精彩的同時(shí)網(wǎng)絡(luò)也是復(fù)雜的。對(duì)用戶來說，對(duì)于主機(jī)的快慢程度不是很在意，即使網(wǎng)絡(luò)很慢的情況下也是可以接受的，對(duì)于用戶而言最不能接受的是網(wǎng)絡(luò)的不連通。尤其是IPv4協(xié)議向IPv6協(xié)議過渡期中，兩種協(xié)議的種種不同是網(wǎng)絡(luò)互連互通的最大問題。要想享受高的網(wǎng)絡(luò)連通質(zhì)量，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的要求必須是在連通的基礎(chǔ)上有好的服務(wù)質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介

周力軍（1974-），男，湖南省長沙市人。大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)為黔南民族師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系高級(jí)實(shí)驗(yàn)師。主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用。

作者單位

黔南民族師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系 貴州省黔南布依族苗族自治州 558000