深入剖析IPV6技术及应前景分析.doc

毕业论文 课题：深入剖析IPV6技术及应前景分析姓 名： 学 号： 系别专业： 计算机科学与技术（网络工程） 指导教师： 完成日期： 摘要 随着现在互联网结束的发展，IPV4所存在的问题越来越被凸显出来，人们也成立的专门的组织解决这个问题，IPV6便应运而生了IPV6的出现解决了IPV4地址不够用的最大问题，也使网络变得更安全，同时也为迎接物联网的到来，提供了条件和支持要使用IPV6，我们就必须对IPV6的编址有所了解但是目前，IPV4还占主导地位，IPV6不可能瞬间取代IPV4，所以我们还需要使用一些过渡技术，以实现IPV6和IPV4之间的通信，顺利的完成IPV4到IPV6的过渡关键词：操作方法 实际应用 安全问题 过渡技术目录第一章IPV6基础 41.1定义 41.2.原因 41.3简介 41.4特点 5第二章IPV6技术 72.1 应用 72.2 优势 72.3 关键技术 82.4 发展现状 9第三章IPV6的操作方法和实际应用 103.1操作方法 103.1.1 包头 103.1.2 流标签 113.1.3 扩展包头 113.1.4 数据包 123.1.5 网络管理 123.2实际应用 133.2.1 编址 133.2.2 隧道测试 173.3寻址 183.4 表达形式 183.4.1 十六进制 183.4.2 压缩形式 183.4.3 混合形式 193.5 地址类型 193.6自动配置 20第四章 路由和安全问题 22 4.1 路由 22 4.2 安全问题 22第五章 过渡技术 255.1 引入 255.2 过渡方法 25第六章 地址申请和国内使用 296.1 地址申请 296.2中国使用 30第一章　IPv6基础　　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IPv6１. １定义　IPv6是“Internet Protocol Version 6”的缩写，它是IETF(Internet Engineering Task Force 译：互联网工程任务组)设计的用于替代现行版本IP协议-IPv4-的下一代IP协议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1.2原因 从计算机技术的发展、因特网的规律和网络的传输速率来看，IPV4都已经不适用了其中最主要的问题就是IPV4的32比特的IP地址空间已经无法满足迅速膨胀的因特网规模为此，IETF在1992年6月就提出要制订下一代的Ipng由于此前推出的IPV5未获广泛认同和应用，因此Ipng最后正式定名为IPV6１.3简介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IP地址已于2011年2月3日分配完毕其中北美占有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4.2亿网民的需求地址不足，严重地制约了中国及其他国家互联网的应用和发展，由128位二进制数码表示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应运而生单从数量级上来说，IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×10^28倍，达到2^128（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2^128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2^64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2013年8月13日—15日 2013中国互联网大会 话题涉及IPv6等领域2013年4月11-12日 2013全球IPv6下一代互联网高峰会2012年4月 北京 2012 全球IPv6高峰会议2011年4月 北京 2011 全球IPv6下一代互联网高峰会议2010年4月 北京 2010 全球移动互联网暨IPv6新一代互联网高峰会议2013 全球IPv6过渡技术国际测试大会 2012年6月 北京 2012 全球IPv6过渡技术国际测试大会（首届） 2012年11月 北京１.4特点（1）IPV6地址长度为128位，地址空间增大了2的96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8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；第二章　ＩＰＶ６技术2.1应用IPv6的普及一个重要的应用是网络实名制下的互联网身份证/VIeID，基于IPv4的网络之所以难以实现网络实名制，一个重要原因就是因为IP资源的共用，因为IP资源不够，所以不同的人在不同的时间段共用一个IP，IP和上网用户无法实现一一对应在IPv4下，根据IP查人也比较麻烦，电信局要保留一段时间的上网日志才行，通常因为数据量很大，运营商只保留三个月左右的上网日志，比如查前年某个IP发帖子的用户就不能实现IPv6的出现可以从技术上一劳永逸地解决实名制这个问题，因为那时IP资源将不再紧张，运营商有足够多的IP资源，那时候，运营商在受理入网申请的时候，可以直接给该用户分配一个固定IP地址，这样实际就实现了实名制，也就是一个真实用户和一个IP地址的一一对应。

当一个上网用户的IP固定了之后，你任何时间做的任何事情都和一个唯一IP绑定，你在网络上做的任何事情在任何时间段内都有据可查，并且无法否认在多种IPv6应用中，物联网应用覆盖了智慧农业、智能环保、智能建筑、智能交通等广泛领域，提供“无所不在的连接和服务”，包括监测、定位追溯、报警联动、指挥调度、远程维保等服务2.2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，最大地址个数为2^32；而IPv6中IP地址的长度为128，即最大地址个数为2^128与32位地址空间相比，其地址空间增加了2^128-2^32个现在，IPv4采用32位地址长度，约有43亿地址，而IPv6采用128位地址长度可以忽略不计无限制的地址，有足够的地址资源地址的丰富将完全删除在IPv4互联网应用上有很多的限制，如IP地址，每一个，每一个带电的东西可以有一个IP地址，与真正形成一个数字家庭的家庭IPv6的技术优势，目前在一定程度上解决IPv4互联网存在的问题，这使得IPv4向IPv6演进的重要动力之一二：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）支持以及对流的控制（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报文进行校验，在IPV6中的加密与鉴别选项提供了分组的保密性与完整性极大的增强了网络的安全性六：允许扩充如果新的技术或应用需要时，IPV6允许协议进行扩充七：更好的头部格式IPV6使用新的头部格式，其选项与基本头部分开，如果需要，可将选项插入到基本头部与上层数据之间这就简化和加速了路由选择过程，因为大多数的选项不需要由路由选择八：新的选项IPV6有一些新的选项来实现附加的功能2.3关键技术(1)IPv6DNS技术DNS，是IPv6网络与IPv4DNS的体系结构，是统一树状型结构的域名空间的共同拥有者在从IPv4到IPv6的演进阶段，正在访问的域名可以对应于多个IPv4和IPv6地址，未来的IPv6网络的普及，IPv6地址将逐渐取代IPv4地址。

2)IPv6路由技术IPv6路由查找与IPv4的原理一样，是最长的地址匹配原则，选择最优路由还允许地址过滤，聚合，注射操作原来的IPv4IGP和BGP的路由技术，如ISIS，OSPFv2和BGP-4动态路由协议一直延续IPv6网络中，使用新的IPv6协议，新的版本分别是ISISv6、OSPFv3，BGP4+3)IPv6安全技术相比IPv4，IPv6没新的安全技术，但更多的IPv6协议通过128字节的，IPsec报文头包的，ICMP地址解析，和其它安全机制来提高安全性的网络IPv6的关键技术的角度来看，IPv6和IPv4的互联网体系改革，重点是修正IPv4的缺点过去，在处理的过程中，在不同的数据流的IPv4大规模的更新浪潮的咨询服务IPv6将进一步改善互联网的结构和性能，因此它能够满足现代社会的需要2.4发展现状发展IPv6标准的国际组织中，IPv6协议由互联网工程任务组(IETF)开发的，ITU是考虑IPv6协议在电信网络的应用，3GPP组织主要负责IPv6在3G核心网以及3G终端的应用IPv6协议的过程由IETF的组织内完成第三章ＩＰＶ６操作方法和实际应用3.1操作。