基于IPv6的技術(shù)特征與應(yīng)用研究

龔瑋

摘要：伴隨著互聯(lián)網(wǎng)在全球大范圍的發(fā)展，IPv4因其的提供服務(wù)的局限性和地址匱乏這兩大原因?qū)⒅饾u被取代。為了使得網(wǎng)絡(luò)更加安全，我們引入了更新一代的因特網(wǎng)協(xié)議-IPv6，它具有比IPv4更完美的性能，譬如：使用簡潔，地址充足等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文從IPv6提出的背景出發(fā)，明確的描述了IPv6對比于IPv4的優(yōu)勢，詳細(xì)的闡述了IPv6的技術(shù)特征以及它的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：IPv6 技術(shù)特征 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP393.04 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）07-0038-01

因特網(wǎng)從起步到IPv4盡管已經(jīng)取得了相當(dāng)大的成功，但是IPv4仍然有著需要改進(jìn)的地方。第一個(gè)主要原因在于地址小的問題，IPv4只有32位，相當(dāng)于總地址數(shù)約有40億，其中還包括一些不能使用的地址；另一個(gè)主要原因是IPv4的服務(wù)局限性，IPv4不能確保提供上層有效的服務(wù)。因?yàn)檫@兩個(gè)主要的原因，IPv4必須找到一種更新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，來完善的解決這些問題并且兼容IPv4，于是就引入了新一代因特網(wǎng)IPv6協(xié)議。

1 IPv6的技術(shù)特征

IPv6協(xié)議在彌補(bǔ)IPv4協(xié)議的不足之處時(shí)還對其進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)，IPv6協(xié)議的主要特征如下所示：

1.1 無限地址空間

相比于IPv4來講，IPv6具有128位地址長度，構(gòu)成了一個(gè)巨大的地址空間。在未來很長的一段時(shí)間內(nèi)，IPv6將為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一種理想的地址。報(bào)文目的地址可分為：Unicast 單播，Cluster群播，Cluster群播三種類型。數(shù)據(jù)報(bào)為一組目的站的計(jì)算機(jī)通過硬件設(shè)備提供一個(gè)成員。這樣大的地址空間徹底彌補(bǔ)了IPv4地址不足的問題。

1.2 安全性提高

IPv6利用數(shù)據(jù)包頭的擴(kuò)展部分提供了一種路由器級別的安全性，IPv6的安全性主要體現(xiàn)在兩方面，（1）接收IPv6數(shù)據(jù)包的接受者可以要求發(fā)送者使用IPv6認(rèn)證頭進(jìn)行“登錄”操作，這種算法獨(dú)立的登錄可以確保了數(shù)據(jù)包接收的安全性，減少了網(wǎng)絡(luò)攻擊的危險(xiǎn)。（2）使用IPv6的封閉安全頭對數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密，也同上述方法類似，這種加密的算法也是獨(dú)立的，這樣就不用擔(dān)心一些敏感數(shù)據(jù)被第三方竊取。

1.3 高性能和高QoS

通過對“Payload Length”的加長促使IPv6的數(shù)據(jù)包超過64k字節(jié)，應(yīng)用程序就可以對數(shù)據(jù)更加可靠的進(jìn)行傳輸。IPv6數(shù)據(jù)包中包含8位業(yè)務(wù)流類別和20位的流標(biāo)簽（Flow Label）。業(yè)務(wù)級別分類的字段可以用來判斷通信流的優(yōu)先級，而流標(biāo)簽字段的作用在于使得路由器對屬于一個(gè)流的數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)識(shí)別和特殊處理的功能。這種數(shù)據(jù)包格式使得路由器與源節(jié)點(diǎn)可以更加迅速的解決實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，還有效支持了IPv6的視頻，語音等高實(shí)時(shí)需求。

1.4 移動(dòng)便捷

移動(dòng)IPv6為新服務(wù)和新功能提供了較大的靈活性，IPv6為每個(gè)移動(dòng)設(shè)備設(shè)置了一個(gè)與接入互聯(lián)網(wǎng)位置無關(guān)的固定的家鄉(xiāng)地址，當(dāng)設(shè)備在家鄉(xiāng)之外的地址進(jìn)行使用時(shí)可以利用轉(zhuǎn)交地址提供動(dòng)節(jié)點(diǎn)，這樣就可以獲取自己的位置信息。移動(dòng)IPv6確保了用戶漫游到外地時(shí)還能保證發(fā)送的移動(dòng)客戶分組不會(huì)丟失，而且應(yīng)用層與傳輸層在移動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生中斷，確保了通信的連續(xù)性。

1.5 可擴(kuò)展性

可擴(kuò)展性的實(shí)現(xiàn)主要是通過在IPv6協(xié)議后面增添擴(kuò)展協(xié)議，根據(jù)不同的需求增加不同的擴(kuò)展報(bào)頭種類，根據(jù)需求順序合理的對擴(kuò)展報(bào)頭進(jìn)行排序，這樣就可以很便捷的實(shí)現(xiàn)功能的擴(kuò)展。

2 IPv6的應(yīng)用研究

IPv6的發(fā)展為互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)應(yīng)用的大市場提供了源源動(dòng)力，延伸到了地球的每個(gè)角落，簡單對IPv6進(jìn)行分析以及它的發(fā)展趨勢，其關(guān)鍵的應(yīng)用研究主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

2.1 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育

IPv6的傳播范圍的廣泛性，確保了世界上每一個(gè)學(xué)習(xí)者都可以利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，與傳統(tǒng)的IPv4相比較的話，IPv6主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，（1）使用IPv6的組播技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中傳送單一的數(shù)據(jù)包，大大緩解了網(wǎng)絡(luò)傳輸中信道的阻塞問題，還大大的節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)帶寬；（2）IPv6利用組播技術(shù)傳輸流媒體信息的優(yōu)點(diǎn)，為每個(gè)學(xué)習(xí)者提供了豐富的學(xué)習(xí)資源，還提供了一套嚴(yán)密的安全機(jī)制以及十分嚴(yán)格的身份驗(yàn)證，這樣就可以確保了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及傳輸數(shù)據(jù)的安全性，吸引了越來越多的學(xué)習(xí)者愿意使用這種教學(xué)方法，同時(shí)資源提供者也愿意將資源放到服務(wù)器上。

2.2 在線游戲

游戲是一個(gè)可以創(chuàng)造利潤的十分大的產(chǎn)業(yè)，在線游戲因其能夠?qū)崿F(xiàn)玩家跨區(qū)域游戲的優(yōu)點(diǎn)上吸引了更多的人員對游戲進(jìn)行開發(fā)。在線游戲要做的是將不同地區(qū)的用戶進(jìn)行連接，而且要保證用戶信息的私密性計(jì)費(fèi)等需求。IPv4不能滿足在線游戲P2P的需求?；贗Pv6的在線游戲支持了固定和移動(dòng)兩種網(wǎng)絡(luò)接入方式，同時(shí)還不用像IPv4那樣訪問大量的服務(wù)器。IPv6自身的優(yōu)點(diǎn)為軟件開發(fā)提供了一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，在開發(fā)游戲方面IPv6也是一個(gè)非常有前景的業(yè)務(wù)。

2.3 家庭網(wǎng)絡(luò)

據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，家庭網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)數(shù)量將呈遞增的形式進(jìn)入未來的每個(gè)家庭，銷售量的增加使得許許多多信息技術(shù)長進(jìn)行了家庭網(wǎng)絡(luò)方面的項(xiàng)目。每個(gè)人都可以享受家庭網(wǎng)絡(luò)帶來的樂趣。

2.4 個(gè)人智能終端

手機(jī)從發(fā)展到現(xiàn)在智能手機(jī)的廣泛應(yīng)用，經(jīng)歷的時(shí)間并不是很久，卻已經(jīng)成為我們手中不可或缺的生活用品。具有聯(lián)網(wǎng)能力的集成數(shù)據(jù)，語音和視頻的個(gè)人人工智能在短期內(nèi)將會(huì)有很大的規(guī)模，而且IP地址的需求將會(huì)更大，這也會(huì)是IPv6倍受關(guān)注的原因。

3 結(jié)語

上述文章為大家介紹了IPv6的幾點(diǎn)技術(shù)特征以及在各方面的技術(shù)應(yīng)用，而實(shí)際它所能應(yīng)用的領(lǐng)域遠(yuǎn)不止這些，尤其是IPv6在遠(yuǎn)程教育方面的需求，還有更多的領(lǐng)域需要我們共同去探索發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而使得IPv6能夠更好的為人們服務(wù)。IPv6的發(fā)展也將為我們帶來更大的益處，我國作為互聯(lián)網(wǎng)的大國，IPv6的發(fā)展前景必將十分開闊，我們應(yīng)當(dāng)抓住這個(gè)機(jī)遇，創(chuàng)造更多的輝煌。

參考文獻(xiàn)

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