2022年2022年计算机网络的新技术IPv .pdf

- 1 - 计算机网络的新技术IPv6 摘要：IPv6是 Internet Protocol Version 6的缩写，其中 Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是 IETF（互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force）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。关键字：定义 优势 特点 操作方法影响定义IPv6 是“ Internet Protocol Version 6”的缩写，它是IETF 设计的用于替代现行版本IP 协议 -IPv4- 的下一代IP 协议。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。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 。每个人将拥有更多IP 地址。简介目前我们使用的第二代互联网IPv4 技术，核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲， 编址 1600万个网络、 40亿台主机。但采用A、B、C 三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至目前的IP 地址近乎枯竭。其中北美占有3/4 ，约30亿个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个，中国截止2010年6月 IPv4 地址数量达到2.5 亿，落后于 4.2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 2 - 亿网民的需求。地址不足，严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。一方面是地址资源数量的限制，另一方面是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。在这样的环境下，IPv6 应运而生。单从数字上来说，IPv6 所拥有的地址容量是IPv4的约 81028倍，达到 2128（算上全零的）个。这不但解决了网络地址资源数量的问题，同时也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍。但是与IPv4 一样， IPv6 一样会造成大量的 IP 地址浪费。准确的说，使用IPv6 的网络并没有2128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264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。但是，如果说IPv4 实现的只是人机对话，而IPv6 则扩展到任意事物之间的对话，它不仅可以为人类服务，还将服务于众多硬件设备，如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等，它将是无时不在，无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。而且它所带来的经济效益将非常巨大。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。目前，国际互联网组织已经决定成立两个专门工作组，制定相应的国际标准。特点（1）IPV6地址长度为128比特，地址空间增大了2的96名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 3 - 次方倍；（2）灵活的IP 报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度；（3）IPV6简化了报文头部格式，字段只有7个，加快报文转发，提高了吞吐量；（4）提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性；（5）支持更多的服务类型；（6）允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展；优势与 IPV4相比， IPV6具有以下几个优势：一，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（符号 表示升幂，下同）个地址；而 IPv6 中 IP 地址的长度为 128，即有 2128-1 个地址。二，IPv6 使用更小的路由表。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。三，IPv6 增加了增强的组播（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 ，Quality of Service ）控制提供了良好的网络平台。四， IPv6 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。五， IPv6 具有更高的安全性。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 报文进名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 4 - 行校验，极大的增强了网络的安全性。操作方法IPv6 包由IPv6 包头（ 40字节固定长度） 、扩展包头和上层协议数据单元三部分组成。IPv6 包扩展包头中的分段包头（下文详述）中指名了IPv6 包的分段情况。其中不可分段部分包括： IPv6 包头、 Hop-by-Hop 选项包头、目的地选项包头（适用于中转路由器）和路由包头；可分段部分包括：认证包头、ESP协议包头、目的地选项包头（适用于最终目的地）和上层协议数据单元。但是需要注意的是，在IPv6 中，只有源节点才能对负载进行分段，并且IPv6 超大包不能使用该项服务。IPv6 技术对管理网络应用程序的影响IPv6 中有足够的地址为地球上每一平方英寸的地方分配一个独一无二的IP 地址。虽然这实际上能够使你能想到的任何设备都分配一个IP 地址，但是，这对于管理地址分配的管理员来说却是一个恶梦。幸运的是IPv6包含一种“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。随着IPv6 功能的增加，又出现一些潜在的管理问题。IPv6 本身提供了名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 5 - 安全支持功能，这种功能称作“IPsec ” 。根据 VPN建立的方式，加密也许包括也许不包括某些头信息。VPN可以减少客户机和服务器之间通信管理的工作量。管理端点(IKE ，互连网密钥交换)之间的安全策略也是很复杂的，如果你要亲自做这项工作的话。这是基于IPsec 和 VPN提供的主要功能之一。当然，IPsec 可以很强大，但是，在某些远程接入的情况下是很脆弱的，例如使用一个移动设备访问一个企业网络。IT 部门要提供这种服务将进一步增加管理的负担。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -