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IPV6技術研究論文

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論文導讀:6的特性IPv6是下一代網際網路的靈魂,相比IPv4,IPv6具有以下新特性:報文格式的變化。6的報文結構IPv6報頭是由IPv6基本報頭和擴充套件報頭組成的。

IPV6技術研究論文

關鍵詞:IPV6,報文,IPV4

6的特性IPv6是下一代網際網路的靈魂,相比IPv4,IPv6具有以下新特性:報文格式的變化;地址空間擴充套件到128位,支援幾乎無限大的地址空間;減小了路由表的大小,使路由器能更快的處理資料包;提供更好的安全性,實現IP級的安全;支援多種服務型別,並支援組播;支援自動地址配置,允許主機不更改地址實現異地漫遊;允許新舊協議共存一段時間;支援可移動主機和網路等具體要求等等。

6的報文結構IPv6報頭是由IPv6基本報頭和擴充套件報頭組成的。在IPv4中有10個固定長度的域、2個地址空間和若干個選項,而IPv6中只有6個域和2個地址空間。雖然IPv6基本報頭總共佔用40位元組,是IPv4報頭的2倍,但因其長度固定(IPv4報頭長度是變化的),故不需消耗過多的記憶體容量;又因其要處理的域由14個減少到8個,從而大大減少了路由器上的軟體處理內容。在IPv6中,選項由擴充套件報頭定義。

在IPv4中,所有報頭以32位為單位,即基本的長度單位是4個位元組。在IPv6中,報頭以64位為單位,且報頭的總長度是40位元組。IPv6協議的基本報頭中定義了的欄位,其中:

1) 報文長度。長度為16位,其中包括包淨荷的位元組長度,即IPv6報頭後的包中包含的位元組數。這意味著在計算淨荷長度時包含了IPv6擴充套件頭的長度。

2) 下一個頭。這個欄位指出了IPv6報頭後所跟的頭欄位中的協議型別。與IPv6協議欄位類似,下一個頭欄位可以用來指出高層是TCP還是UDP,但它也可以用來指明IPv6擴充套件頭的存在。

3) 跳數限制。長度為8位。每當一個節點對包進行一次轉發之後,這個欄位就會被減1。如果該欄位達到0,這個包就將被丟棄。

4) 源地址和目的地址。長度都為128位,它們指出了IPv6包的傳送方和接收方地址。如果使用了選路擴充套件頭,其目的地址可以是其中某一箇中間節點的地址而不必是最終地址。

IPv6能在IP報頭上提供附加的.頭。當到目的地的簡單路由不可能時,或者當需要特殊服務如認證時,擴充套件頭就是必要的。免費論文。IPv6定義了幾種擴充套件頭型別,每個擴充套件頭中的下一頭域標識下一個擴充套件頭:

1) 逐跳選項頭(Hop-by-Hop Options)。此擴充套件頭必須緊隨在IPv6頭之後。它包含包所經路徑上的每個節點都必須檢查的選項資料。由於它需要每個中間路由器進行處理,逐跳選項只有在絕對必要的時候才會出現。

2) 選路頭(Routing)。此擴充套件頭指明包在到達目的地途中將經過哪些節點。IPv6頭的最初目的地址是路由頭的一系列地址中的第一個地址,而不是包的最終目的地址。此地址對應的節點接收到該包之後,對IPv6頭和選路頭進行處理,並把包傳送到選路頭列表中的第二個地址。如此繼續,直到包到達其最終目的地。

3) 分段頭(Fragment)。此頭包含一個分段偏移值、一個“更多段”標誌和一個識別符號欄位。用於源節點對長度超出源端和目的端路徑MTU的包進行分段。

4) 目的地選項頭(Destination Options)。此擴充套件頭代替了IPv4選項欄位。目前,唯一定義的目的地選項是在需要時把選項填充為64位的整數倍。

5) 身份驗證頭(AH)。免費論文。此擴充套件頭提供了一種機制,對IPv6頭、擴充套件頭和淨荷的某些部分進行加密的校驗和的計算。

6) 封裝安全性淨荷(ESP)頭。它指明剩餘的淨荷已經加密,併為已獲得授權的目的節點提供足夠的解密資訊。免費論文。

6的發展狀況目前因特網上的IP協議採用的是IPv4,由於地址匱乏等原因,早在90年代中期IETF制定了IPv6以取代IPv4,1998年12月釋出草案標準RFC2460之後,IPv6實際上已經相當成熟。但是IPv6在很長一段時間裡藏在實驗實裡得不到應用,全球只有少數幾個實驗網。事實上,IPv6技術的發展與IPv4資源分配狀況息息相關,因此也就決定了IPv6技術在世界各地發展的不平衡狀況。

國外目前的研究正向實用化發展,領先的主要是歐洲、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年開始分配IPv6的地址,2001年~2005年開始全日本的IPv6商用化服務。韓國資訊通訊部提出“下一代網際網路基礎規劃”,而且對IPv6技術的研究也得到歐盟政府的支援。在歐洲,網際網路方面落後於美國,但在行動通訊方面卻領先於美國,所以歐洲發展IPv6的基本戰略是“先移動,後固定”,希望在IPv6方面掌握先機,政府和各大公司對IPv6的態度都比較積極。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。

由於歷史的原因,中國在IPv4的發展中處於後進的狀態,在國際上發言權不多,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2502萬個IP地址,B類地址僅有數百個,A類地址一個都沒有。不言而喻,中國應該是全球最需要IP地址的國家之一。同時,中國作為一個網際網路和行動通訊大國,勢必要在下一代網際網路標準和資源分配中力爭更大的發言權。IPv6作為核心基本技術,將帶動大量相關技術和服務的發展,提升中國資訊通訊產業的整體實力,為中國的資訊產業帶來新的發展機遇。

從國內來看,近年來,我國己經啟動了一系列和IPv6相關的計劃,如教育部的CERNET一IPv6試驗床;國家自然科學基金委員會的“中國高速互聯研究試驗網路(NSFCNET)”和“網路與資訊保安”重大專項;國家“863”計劃“十五”期間的IPv6核心技術開發、IPv6綜合試驗環境、3Tnet重大專項;國家“973”計劃有關網路、通訊、資訊保安以及人機和諧環境的相關課題;中國下一代網際網路交換中心DRAGONTAP以及CERNET2試驗網;中科院的“IPv6關鍵技術及城域示範網”和國家計委的“下一代網際網路中日IPv6合作專案”等。這些計劃己經取得部分成果,為我國下一代網際網路建設奠定了一定的基礎。2003年12月國家發展與改革委員會批准中國下一代網際網路建設專案,擬投資人民幣14億元,建設縱橫全國的純IPv6高速光纖網和30個IPv6主節點POP,以及300個接入網。2004年年底,一期工程完工。

6應用前景分析IPv6的廣泛部署依賴於未來因特網的良好發展。當然IPv6部署的最關鍵因素是應用。事實上,IPv6網路從根本上不同於IPv4網路,不僅可以是更大的網路,而且連在網路上的將是更便宜、更簡單、更小巧的裝置,如手機、普通家電和汽車定位裝置等等。

勿庸置疑,IPv6代表著未來一代的因特網協議,對於許多企業來說,IPv6目前可能還不是合適的商業機會,但是當機會到來的時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。