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IPv6協議的特點及演進

2019-11-03 09:01:18
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來源：轉載
供稿：網友
廣州金鵬集團有限公司 于羅湘/文


　　NGN，即“下一代網絡”，是一個泛指的概念，到目前為止下一代網絡并沒有確切的定義。但是，下一代網絡的特點和主要技術已逐步露出水面。

　　下一代網絡的特點主要包括：（a）下一代網絡的網絡結構和功能組織應該是開放的分布式結構；（b）下一代網絡的架構實際上是ip技術+光網絡，光網絡將會演進為全光網絡。

　　由于下一代網絡是在不斷發展中，其相應技術也是在發展過程中逐步形成的。從目前來看，應用到下一代網絡的主要技術有：IPv6、軟交換技術、光交換與智能光網、光纖高速傳輸技術、寬帶接入、城域網、IP終端和網絡安全技術等。

　　IPv6的演化及與IPv4的兼容

　　IP是Internet中的關鍵協議。IPv6的誕生無疑是一個巨大的進步，但我們決不能因此而忽視IPv4在過去和將來的網絡中所扮演的角色。由于目前大量的在用設備均支持IPv4，所以通信運營商要充分考慮如何分階段演進到IPv6。IPv6將在網絡應用層和傳輸層上具體實施，先期采用IPv6的設備還需要IPv4在骨干網上的支持。這樣就需要充分考慮和解決IPv6和IPv4兩種協議之間的互通和兼容的問題。IPv6在設計時已經充分考慮了這一過渡問題，并同時支持雙堆棧、隧道和轉換三種主要技術。

　　雙堆棧技術：新的IPv6設備能夠與IPv4向后兼容，而IPv4設備可以用IPv4和IPv6協議棧進行編程，以便合適地處理各自的包。采用雙堆棧的主機能收發IPv4和IPv6數據，采用雙堆棧的路由器則可以轉發任何一種包。

　　隧道技術：通過IPv4網絡在兩個IPv6域之間傳送包。為此，雙堆棧節點利用IPv4報頭封裝IPv6包。然后該封裝包通過IPv4網絡（隧道）進行路由選擇，直至到達第二個IPv6域。第二個節點去掉IPv4報頭后，對包進行相應處理。

　　轉換技術：為了解決IPv6與IPv4這兩種不同版本的互操作問題，必須使用轉換器。IPv6計算機生成一個含有IPv4的目的地址，但它使用IPv6編碼的數據報。IPv6計算機將數據報發送給轉換器，轉換器使用IPv4與目的站點通信，當它從目的站點收到回答后，將IPv4數據報轉換為IPv6數據報，并發回給IPv6源站。

　　IPv6協議的特點

　　和IPv4比較，IPv6有兩個極具吸引力的特點：一個是IPv6采用的128位地址格式，而IPv4采用32位的地址格式，因此IPv6使地址空間增大了296；另一個是IPv6對移動數據業務具有更強的支持能力，成為未來第三代移動通信的重要協議之一。同時IPv6克服和解決了IPv4存在的一些缺陷和問題。如IPv4沒有考慮到互聯網業務發展如此迅速，給互聯網骨干路由器維護路由表及提供快速路由的功能設置帶來一定的限制。IPv6解決了這一缺陷。IPv6簡化了IP包頭格式，提供了數據流標簽，為傳輸標頭提供了簡便的方法，可以大大縮短數據包標頭在路由器中處理的時間。IPv6具有地址自動配置功能，安全保護功能，認證和加密功能，無需任何的人為干預，主機即可直接連接互聯網所需的全部信息等等。

　　IPv6保持了IPv4許多成功的特點。IPv6仍支持無連接的傳送；允許發送方選擇數據報的大?。灰蟀l送方指明數據報在到達目的站點前的最大跳數，還保留了IPv4中的分段和原路由選擇。另外，IPv6還增加了以下五大類新特征：

　　* 更大的地址空間。

　　* 靈活的首部格式。

　　* 允許對網絡資源的預分配。

　　* 簡化了協議。

　　* 支持協議擴展。

　　在IPv6中，巨大的地址范圍還必須使維護互聯網的人易于閱讀和操縱這些地址。IPv4使用的“點分十進制表示法”（dotted decimal notation）不夠方便，所以IPv6的設計者建議使用“冒號十六進制表示法”（colon hexadecimal notation），即把每個16位的值用十六進制表示，并用冒號將其隔開。

　　IPv6有三種基本的地址類型，即單播（unicast）地址、群集（cluster）地址和組播（multicast）地址。單播即傳統的點對點通信，數據報選擇一條最短的路徑到達目的站點。群集即目的地是共享一個網絡地址的計算機的集合，數據報選擇一條最短的路徑到達后再傳遞給該組最近的一個成員。組播是一點對多點的通信，即目的站點是一組計算機，它們可以在不同的地方，數據報通過硬件組播或廣播傳遞給該組的每一成員。

　　結束語

　　隨著互聯網的發展，全球上網的人數將越來越多，而IP地址資源匱乏將成為制約其發展的瓶頸。另外，隨著移動通信的迅猛發展，運營商急需尋求降低網絡成本，開發新業務的新途徑，只有這樣才能保證其持續發展，以便在競爭中掌握主動權。下一代網絡的出現和發展恰好提供了這樣一個重要的機遇，現已成為不可阻擋的發展趨勢。而IPv6代表著未來一代的互聯網協議，是下一代網絡的核心技術，其發展前景巨大。雖然在很長一段時間內IPv4將和IPv6保持共存，但最終必將過渡到IPv6。


----《通訊世界》

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