IPV6技術(shù)研究論文
論文導讀：1.IPV6的特性IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)的靈魂，相比IPv4，IPv6具有以下新特性：報文格式的變化。2.IPV6的報文結構IPv6報頭是由IPv6基本報頭和擴展報頭組成的。
關(guān)鍵詞：IPV6，報文，IPV4
1.IPV6的特性IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)的靈魂，相比IPv4，IPv6具有以下新特性：報文格式的變化；地址空間擴展到128位，支持幾乎無(wú)限大的地址空間；減小了路由表的大小，使路由器能更快的處理數據包；提供更好的安全性，實(shí)現IP級的安全；支持多種服務(wù)類(lèi)型，并支持組播；支持自動(dòng)地址配置，允許主機不更改地址實(shí)現異地漫游；允許新舊協(xié)議共存一段時(shí)間；支持可移動(dòng)主機和網(wǎng)絡(luò )等具體要求等等。
2.IPV6的報文結構IPv6報頭是由IPv6基本報頭和擴展報頭組成的。在IPv4中有10個(gè)固定長(cháng)度的域、2個(gè)地址空間和若干個(gè)選項，而IPv6中只有6個(gè)域和2個(gè)地址空間。雖然IPv6基本報頭總共占用40字節，是IPv4報頭的2倍，但因其長(cháng)度固定（IPv4報頭長(cháng)度是變化的），故不需消耗過(guò)多的內存容量；又因其要處理的域由14個(gè)減少到8個(gè)，從而大大減少了路由器上的軟件處理內容。在IPv6中，選項由擴展報頭定義。
在IPv4中，所有報頭以32位為單位，即基本的長(cháng)度單位是4個(gè)字節。在IPv6中，報頭以64位為單位，且報頭的總長(cháng)度是40字節。IPv6協(xié)議的基本報頭中定義了的字段，其中：
1) 報文長(cháng)度。長(cháng)度為16位，其中包括包凈荷的字節長(cháng)度，即IPv6報頭后的包中包含的字節數。這意味著(zhù)在計算凈荷長(cháng)度時(shí)包含了IPv6擴展頭的長(cháng)度。
2) 下一個(gè)頭。這個(gè)字段指出了IPv6報頭后所跟的頭字段中的協(xié)議類(lèi)型。與IPv6協(xié)議字段類(lèi)似，下一個(gè)頭字段可以用來(lái)指出高層是TCP還是UDP，但它也可以用來(lái)指明IPv6擴展頭的存在。
3) 跳數限制。長(cháng)度為8位。每當一個(gè)節點(diǎn)對包進(jìn)行一次轉發(fā)之后，這個(gè)字段就會(huì )被減1。如果該字段達到0，這個(gè)包就將被丟棄。
4) 源地址和目的地址。長(cháng)度都為128位，它們指出了IPv6包的發(fā)送方和接收方地址。如果使用了選路擴展頭，其目的地址可以是其中某一個(gè)中間節點(diǎn)的地址而不必是最終地址。
IPv6能在IP報頭上提供附加的頭。當到目的地的簡(jiǎn)單路由不可能時(shí)，或者當需要特殊服務(wù)如認證時(shí)，擴展頭就是必要的。免費論文。IPv6定義了幾種擴展頭類(lèi)型，每個(gè)擴展頭中的下一頭域標識下一個(gè)擴展頭：
1) 逐跳選項頭（Hop-by-Hop Options）。此擴展頭必須緊隨在IPv6頭之后。它包含包所經(jīng)路徑上的每個(gè)節點(diǎn)都必須檢查的選項數據。由于它需要每個(gè)中間路由器進(jìn)行處理，逐跳選項只有在絕對必要的時(shí)候才會(huì )出現。
2) 選路頭（Routing）。此擴展頭指明包在到達目的地途中將經(jīng)過(guò)哪些節點(diǎn)。IPv6頭的最初目的地址是路由頭的一系列地址中的第一個(gè)地址，而不是包的最終目的地址。此地址對應的節點(diǎn)接收到該包之后，對IPv6頭和選路頭進(jìn)行處理，并把包發(fā)送到選路頭列表中的第二個(gè)地址。如此繼續，直到包到達其最終目的地。
3) 分段頭（Fragment）。此頭包含一個(gè)分段偏移值、一個(gè)“更多段”標志和一個(gè)標識符字段。用于源節點(diǎn)對長(cháng)度超出源端和目的端路徑MTU的包進(jìn)行分段。
4) 目的地選項頭（Destination Options）。此擴展頭代替了IPv4選項字段。目前，唯一定義的目的地選項是在需要時(shí)把選項填充為64位的整數倍。
5) 身份驗證頭(AH)。免費論文。此擴展頭提供了一種機制，對IPv6頭、擴展頭和凈荷的某些部分進(jìn)行加密的'校驗和的計算。
6) 封裝安全性?xún)艉?ESP)頭。它指明剩余的凈荷已經(jīng)加密，并為已獲得授權的目的節點(diǎn)提供足夠的解密信息。免費論文。
3.IPV6的發(fā)展狀況目前因特網(wǎng)上的IP協(xié)議采用的是IPv4，由于地址匱乏等原因，早在90年代中期IETF制定了IPv6以取代IPv4，1998年12月發(fā)布草案標準RFC2460之后，IPv6實(shí)際上已經(jīng)相當成熟。但是IPv6在很長(cháng)一段時(shí)間里藏在實(shí)驗實(shí)里得不到應用，全球只有少數幾個(gè)實(shí)驗網(wǎng)。事實(shí)上，IPv6技術(shù)的發(fā)展與IPv4資源分配狀況息息相關(guān)，因此也就決定了IPv6技術(shù)在世界各地發(fā)展的不平衡狀況。
國外目前的研究正向實(shí)用化發(fā)展，領(lǐng)先的主要是歐洲、日本、韓國。日本在IPv6研究方面做的最好，日本政府制定了“e-Japan”的戰略；1999年～2000年開(kāi)始分配IPv6的地址，2001年～2005年開(kāi)始全日本的IPv6商用化服務(wù)。韓國信息通信部提出“下一代互聯(lián)網(wǎng)基礎規劃”，而且對IPv6技術(shù)的研究也得到歐盟政府的支持。在歐洲，互聯(lián)網(wǎng)方面落后于美國，但在移動(dòng)通信方面卻領(lǐng)先于美國，所以歐洲發(fā)展IPv6的基本戰略是“先移動(dòng)，后固定”，希望在IPv6方面掌握先機，政府和各大公司對IPv6的態(tài)度都比較積極。而美國因為得到了充裕的IPv4地址，所以在IPv6的研究上表現不是很積極。
由于歷史的原因，中國在IPv4的發(fā)展中處于后進(jìn)的狀態(tài)，在國際上發(fā)言權不多，導致在IP地址的供需上嚴重失衡。截止2002年8月，擁有13億人口的中國，只有大約2502萬(wàn)個(gè)IP地址，B類(lèi)地址僅有數百個(gè)，A類(lèi)地址一個(gè)都沒(méi)有。不言而喻，中國應該是全球最需要IP地址的國家之一。同時(shí)，中國作為一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信大國，勢必要在下一代互聯(lián)網(wǎng)標準和資源分配中力爭更大的發(fā)言權。IPv6作為核心基本技術(shù)，將帶動(dòng)大量相關(guān)技術(shù)和服務(wù)的發(fā)展，提升中國信息通信產(chǎn)業(yè)的整體實(shí)力，為中國的信息產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展機遇。
從國內來(lái)看，近年來(lái)，我國己經(jīng)啟動(dòng)了一系列和IPv6相關(guān)的計劃，如教育部的CERNET一IPv6試驗床；國家自然科學(xué)基金委員會(huì )的“中國高速互聯(lián)研究試驗網(wǎng)絡(luò )(NSFCNET)”和“網(wǎng)絡(luò )與信息安全”重大專(zhuān)項；國家“863”計劃“十五”期間的IPv6核心技術(shù)開(kāi)發(fā)、IPv6綜合試驗環(huán)境、3Tnet重大專(zhuān)項；國家“973”計劃有關(guān)網(wǎng)絡(luò )、通信、信息安全以及人機和諧環(huán)境的相關(guān)課題；中國下一代互聯(lián)網(wǎng)交換中心DRAGONTAP以及CERNET2試驗網(wǎng)；中科院的“IPv6關(guān)鍵技術(shù)及城域示范網(wǎng)”和國家計委的“下一代互聯(lián)網(wǎng)中日IPv6合作項目”等。這些計劃己經(jīng)取得部分成果，為我國下一代互聯(lián)網(wǎng)建設奠定了一定的基礎。2003年12月國家發(fā)展與改革委員會(huì )批準中國下一代互聯(lián)網(wǎng)建設項目，擬投資人民幣14億元，建設縱橫全國的純IPv6高速光纖網(wǎng)和30個(gè)IPv6主節點(diǎn)POP，以及300個(gè)接入網(wǎng)。2004年年底，一期工程完工。
4.IPV6應用前景分析IPv6的廣泛部署依賴(lài)于未來(lái)因特網(wǎng)的良好發(fā)展。當然IPv6部署的最關(guān)鍵因素是應用。事實(shí)上，IPv6網(wǎng)絡(luò )從根本上不同于IPv4網(wǎng)絡(luò )，不僅可以是更大的網(wǎng)絡(luò )，而且連在網(wǎng)絡(luò )上的將是更便宜、更簡(jiǎn)單、更小巧的設備，如手機、普通家電和汽車(chē)定位裝置等等。
勿庸置疑，IPv6代表著(zhù)未來(lái)一代的因特網(wǎng)協(xié)議，對于許多企業(yè)來(lái)說(shuō)，IPv6目前可能還不是合適的商業(yè)機會(huì )，但是當機會(huì )到來(lái)的時(shí)候他們肯定要升級系統，政策上的引導將把IPv6推向應用的臨界點(diǎn)。
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