IPv6技術及其應用前景探討

張文敬 王碩 史曉媛

【摘 要】IPv4存在著很多的缺陷 ，帶來了很多問題，最嚴重的就是造成IP地址耗盡，為了彌補IPv4的缺陷，對新技術進行探索是必不可少的工作。IPv6在這種背景下應運而生，它是用于替換IPv4的互聯網協議，本文首先對IPv6產生的背景、IPv6的技術原理和優勢進行簡單的介紹，同時對IPv6的應用前景進行了展望。

【關鍵詞】IPv6 技術原理 優勢 應用前景

隨著互聯網的發展，IPv6受到越來越多的關注。IPv4存在著很多缺陷，所以必須要開發新技術彌補IPv4的不足，此時IPv6出現了。IPv6是由互聯網工程任務組設計的，用于替代現行IPv4的下一代IP協議。與IPv4相比，IPv6不僅彌補了IPv4的不足，同時還具有一些顯著的優點。

1 IPv6產生的背景

IPv4是現行的IP協議，IPv4規定，每一個主機和路由器都有一個32位的IP地址，而且兩者之間的組合是唯一的，IPv4地址結構主要存在A、B和C三種類型，每一種類型可以容納不同數量的主機節點[1]。實際上對地址類型進行劃分的同時，大量的地址被閑置，尤其是B類地址。據有關研究表明，A類和B類的地址已經用完了，只剩下C類的少量地址可以使用，但是整個地址空間的利用率只能達到10%左右。IPv4的地址空間為32位，在理論上可以支持40億臺終端，但是由于大量的地址被浪費，所以IPv4面臨嚴重的危機。為了解決IPv4的危機，新技術的開發擺在了重要的位置，IPv6在這種情況下誕生了。IPv6是一種新的IP協議，采用128位地址長度，IP地址由8個地址節組成。IPv6不僅有IPv4的優勢，同時還對IPv4的不足進行了彌補，所以，IPv6具有更強大的處理性能。隨著科學技術的進步，人們對IPv6的認識逐漸增強，IPv6取代IPv4已經成為一種不可逆轉的趨勢。

2 IPv6技術的特點

科學技術的進步推動了IPv6的發展，目前我國已經基本完善了IPv6的標準體系，IPv6的協議體系結構也得到了相應的優化，與IPv4相比，IPv6主要由以下幾方面的優勢：

（1）地址空間更加充足：由于IPv4出現地址危機，作為對危機的彌補IPv6應運而生。IPv6由32位的地址拓展到128位，其地址空間更加充足，有效的彌補了IPv4地址緊張的問題。（2）路由表更小：IPv6按照聚類原則對地址進行分配，地址空間變大的同時，更有利于路由的快速查找和聚合，這樣各級路由器中路由表的長度會大大的減小，從而提高了路由器轉發數據時的速度。（3）安全性更高：與IPv4相比，IPv6具有更高的安全性，用戶可以對網絡層的數據進行加密處理，這樣不僅增強了IPv6的安全性，同時比IPv4更方便、快捷。（4）可移動性：移動IPv6有效的增強了移動終端的移動特性，可以為用戶提供永久在線服務。

3 IPv6面臨的問題

對于IPv4技術存在的缺陷，IPv6技術得到更完善的發展，在網絡層做了很大的改變，IPv6繼承了IPv4的優點，但是IPv6同樣也面臨著一些問題。

（1）IPv6與IPv4的關系；與IPv6相比，IPv4的網絡用戶更多，吸引用戶的條件是網絡應用和網絡服務要好，這就說明，IPv4比IPv6更成熟更完善同時更具有吸引力。IPv6取代IPv4已經成為一種不可逆轉的趨勢，但是就目前情況來看，IPv6與IPv4必須采取共存的過度策略，這樣IPv6才能逐漸的取代IPv4。（2）IPv6的自身安全；IP協議設計之初主要應用于科研教育網和企業網，因此對網絡的安全性關注度不高，互聯網呈現一種大規模的商用化趨勢，保證互聯網的安全成為專家學者日益關注的焦點[2]。在IPv6中，病毒和蠕蟲的攻擊已經不能在網絡中形成威脅，其傳播將變得十分困難，但這并不意味著病毒和蠕蟲的消失。其次還要對IPv6網絡中關鍵主機的安全進行密切的關注。

4 對IPv6應用的展望

作為一種新的網絡技術，IPv6的發展將帶動相關技術的發展，同時業務產業價值鏈也會得到相應的完善。為了推動IPv6技術的發展，可以對基于IPv6的關鍵技術進行研究工作，我國在以后的幾年里，一定會大規模的開展IPv6網絡部署工作。IPv6技術已經相當成熟，但是其相關產品和應用還存在很多需要完善的地方。目前只有IPv6才能提供始終在線的服務，因此智能終端的不斷發展是推動IPv6快速完善的重要因素。同時IPv6具有龐大的地址空間可以為下一代互聯網的發展提供便利的條件。據研究表明，在全世界范圍內都已經展開了IPv6網絡相關技術研究工作，有些國家甚至已經開始商用。在我國IPv6技術發展的時間并不是很長，只經歷了十多年的發展，其本上處于起步階段，但是卻取得了很大的成就，其技術關鍵應用體系已經基本完善，并且隨著社會的發展，IPv6的關鍵應用將很快就會出現。

（1）移動IP；移動設備功能增強的同時，移動計算成為大眾關注的焦點，在我國，早期對移動IP的研究是建立在IPv4的基礎上的，雖然節點漫游的問題得到了解決，但是IPv4產生的地址危機阻礙了移動IP的研究進程。IPv4不可能再為大量的移動設備提供IP地址，只有IPv6才能彌補這種遺憾。（2）無線網絡應用；有專家預測，未來的網絡將會發展成為一種全IP網絡，這時網絡的靈活性將會增強。隨著信息技術的發展，人們對接入方式無縫互連的要求將越來越高，那是，藍牙、廣域網和無線區域網之間的技術差異將會消失，在不同網絡環境下，用戶連接和使用的業務將不會出現中斷的情況，使不間斷連接得以真正實現[3]。IPv6技術的運用，可以有效的實現這種目標，無線技術的發展將會使人們忽略技術上的不同，從而保障用戶通信的同一性。（3）視頻應用；IPv6可以有效的解決地址問題，在優化地址結構的同時，數據的吞吐量也大大的提升了，這樣就可以滿足視頻通信需要傳輸大信息量的需求。同時IPv6還具有組播功能，這種功能可以輕松實現VC視頻會議等。

5 結語

IPv6吸收了IPv4的優點，同時有效的解決了IPv4中存在的地址緊張的危機，增添了IPv4不具備的這種優勢。IPv6代替IPv4已經在國際上成為一種不可逆轉的趨勢，各國對IPv6進行了深入的研究，隨著IPv6技術的發展與完善，IPv6不僅可以加快商用化進程，同時將會極大地推進下一代網絡的發展。

參考文獻：

[1] 張思煒.IPv6技術及其應用前景[J].電腦知識與技術，2010（6）：1353-1355.

[2] 練崇權.IPv4過渡到IPv6技術分析及其應用前景[J].價值工程，2012（12）：160-161.

[3] 朱燕燕.IPv6技術分析及其應用前景[J].淮北職業技術學院學報，2009（3）：34-35.