网络时代已经把世界带入一个快速发展的高速路,但是我们目前使用的第二代互联网IPv4技术最大的问题是网络地址资源有限,这一问题已经严重地制约了中国及全世界互联网的应用和发展壮大, 因此IPv6孕育而生。IPv6拥有的地址容量是IPv4的大约8×10∧28倍,这不但解决了地址资源数量上的问题,同时也把除电脑外的其它设备连入互联网提供了条件。
1.IPv6定义及特点
1.1 IPv6定义
TCP/IP协议族是现在全球因特网所采用的协议族,IP是TCP/IP协议族中网络层面的协议,是TCP/IP协议族中的核心协议。
IPv6(Internet Protocol Version 6),它是新设计出来的新IP协议,用于替代现在运行的IPv4的更新版本。
1.2 IPv6的特点
1)IPv6地址空间比IPv4增大了2的96次方倍,IPv6的地址长度多达128位;
2)IPv6有灵活、简化的IP报头合适,只有8个字段的报头加快了报文的转发速度,提高了吞吐量;
3)IPv6有很好的安全性, 身份认证和隐私权的应用是IPv6安全性的重要保证;
4)兼容性强,可以支持更多的服务类型,IPv6可以为人类服务的同时还可以服务于更多的硬件设备,如汽车、远程摄像、家用电器的远程控制等;
5)可扩展性大,IPv6会允许协议的继续衍化,宽展新的功能,适应未来技术的快速发展。
2.IPv6在广域网中的应用
网络实名制的身份认证, 在IPv4的运行下IP地址数量有限,这样使得不同的人、不同的终端在不同的时间内共同使用一个相同的IP,使得IP与每个用户做不到一一对应,不一一对应的IP使得网络无法实现网络的实名制,只有应用IPv6并且使IPv6普及到整个网络时,网络实名制才能真正实现。
网络数据有着庞大的流量,所以想保留这些数据非常困难,现在的运营商只能保留一季度的上网日志,电信部门又想让运营商保留更长时间的上网日志,这样矛盾又产生了。
当IPv6在全网络覆盖时上面的问题就迎刃而解,IPv6使IP资源丰富,每个用户都可以得到一个固定的IP资源,IP资源与每个用户一一对应,并且每个用户实行实名制,这样每个真实用户就和一个固定不变的IP地址一一对应。保留短时间的上网日志就可以找到实名制下真实的用户,这样运营商和电信部门的问题都解决了。
上网用户是实名制的用户,实名制的上网用户IP是固定的,这样无论上网用户任何时间做任何事情通过固定的IP都是可以查到,并且通过记录网络用户无法否认,这样使得网络更加的安全。但是,实际情况是,每个路由器只负责几个网段的路由,而不会为某个特定IP进行路由,否则信息量之大会使对一个数据包的计算成本高到崩溃。受路由器吞吐量限制,通过每人一个固定IP的实名制方式在很长一段时间内将只是一种理论。
IPv6技术可以提供充足的地址,为网络客户分配一个独一无二的IP地址。网络用户都想为他们能想到的任何设备都分配一个独一无二的IP地址,但是,这在IPv6技术没有问世之前对于管理地址分配的管理员来说却是一个恶梦。所以IPv6配备了一种“节点自动配置”功能。这实际上是在所有的IPv6网络中替代DHCP(动态主机配置协议)和ARP(地址解析协议)的下一代技术,能够让你不进行任何设置就可以把新设备连接到网络。如果你更换了ISP( 因此被分配一个不同的全球路由前缀),这个功能可以使你的网络重新分配IP地址的过程更简单,因为你所要做的一切只是改变你的路由器的设置,你的网络将重新获得一个使用新的前缀的新地址。这将减少网络管理的巨大负担。
IPv6的技术不断发展其功能也在增加,增加功能的同时也出现一些问题。IPv6比IPv4在自身上增加了支持安全功能,这就是“IPsec”,VPN建立的方式基于加密某些头信息包不包括的灵活性。VPN使服务器与网络客户终端之间通信管理的工作量得以减少。
IPv6技术还没有达到十分完美的地步,还不可能完全解决所有的问题。IPv6只能在运行、改进中不断完善,这种改进也不可能在短时间内完成,过渡需要时间和成本,但从长远发展的角度来看,IPv6技术有利于互联网的持续和长久发展。
在《2013年全球IPv6暨下一代互联网高峰会议》即将召开之际,所有的网络工作者和网络用户都相信IPv6技术会更好的发展,IPv6技术会给网络更好的支持,IPv6技术会更快地帮助互联网络蔓延到人类的每个角落。
3.IPv6应用在广域网上待解决的问题
3.1 硬件还是软件问题
现阶段的技术和网络设备(交换机和路由器)都可以支持IPv6,可是交换机和路由器在转发IPv6包的方式却不尽相同。高容量的路由器硬件构件一般情况不支持IPv6,只是在高容量的路由器的专用硬件上处理数据包来加速IPv4转发。这样只能在路由器通用处理器上来处理IPv6数据包,这就意味着转发的速度变慢和容量的大大减低。
3.2 应用程序问题
现阶段底层网络的网络协议(IP)不被多数应用程序的设计者关注,就是这个不被关注的问题会使生产者和应用者带来不便。例如使用会话启动初始化协议(SIP) 的即时服务,SIP的设计人员就范了一个显而易见的错误,把IP地址信息封装到SIP报文表头中,这样一来厂家和SIP应用程序开发者只能重新设置他们的应用程序,来支持SIP包头中的IPv6信息。
3.3 多重专线和私有地址问题
目前多重专线已经是多数企业采取的做法,已经得到很好的效果。IPV6地址设计的层次化结构目的是简化路由表。但是经调查,总结实践,IPV6的设计应该结合私有地址策略,与服务提供商保持紧密联系,同时考虑多重专线的需求,才会取得良好地设计效果和应用空间,也只有这样,经过实践摸索也会逐渐拥有自主的IPV6地址空间。
4.结语
IPv6技术给我们网络带来如此多的好处,无论是网络运营商、网络设备的生产厂家,还是每个网络的使用者,都应该为IPv6技术的发展做出自己应有的贡献,现阶段应该保证现用的应用程序和设备都可以在IPv6、IPv4混合网络中共享。
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本文标题:Ipv6在网络中的应用
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