ipv4到ipv6：互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)(完整版)
【正文】 統(tǒng)的IPv4不能滿足需要。它在IPv4的協(xié)議棧中插入三個(gè)模塊：域名解析器、地址映射器和翻譯器。 (1) 雙協(xié)議棧有限雙協(xié)議棧，適用于具備雙協(xié)議棧的站點(diǎn)的通信。 四、目前IPv4和IPv6共存局面 針對(duì)目前Internet上的各種IPv4與IPv6之間通信的情況，人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了許多有效的過(guò)渡機(jī)制。(8位選擇字段) (5) 路徑段限制 (Hop Limit)。(4位字段) (2) 流標(biāo)號(hào) (Flow Label)。 (7) 服務(wù)質(zhì)量能力。因?yàn)榇蠖鄶?shù)IPv6選項(xiàng)首部不會(huì)被報(bào)文分組投遞路徑上的任何路由器檢查和處理，直至其到達(dá)最終目的地，這種組織方式有利于改進(jìn)路由器在處理包含選項(xiàng)的報(bào)文分組時(shí)的性能。IP地址長(zhǎng)度由32位增加到128位，可支持?jǐn)?shù)量大得多的可尋址節(jié)點(diǎn)、更多級(jí)的地址層次和較為簡(jiǎn)單的地址自動(dòng)配置。同時(shí)，IPv4數(shù)據(jù)包的報(bào)頭長(zhǎng)度不固定，因此難以利用硬件對(duì)提取、分析路由信息，這對(duì)進(jìn)一步提高路由器的數(shù)據(jù)吞吐率也是不利的。IPv4的不足體現(xiàn)在以下方面： (1) 有限的地址空間IPv4協(xié)議中每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口由長(zhǎng)度為32位IP地址標(biāo)識(shí)，這決定了IPv4的地址空間為232,大約理論上可以容納43億個(gè)主機(jī)，這一地址空間難以滿足未來(lái)移動(dòng)設(shè)備和消費(fèi)類電子設(shè)備對(duì)IP地址的巨大需求量。 1993年末，IETF成立了IPNG工作部，以研究各種方案，并建議如何開(kāi)展工作。 自八十年代后期，研究人員開(kāi)始注意到了這個(gè)問(wèn)題，并提出了研究下一代IP協(xié)議的設(shè)想。1987年，人們便預(yù)計(jì)在1996年Internet將接入100,000個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這一預(yù)測(cè)看來(lái)是準(zhǔn)確的。此后，人們開(kāi)展了許多工作，以解決IPv4地址的局限性，同時(shí)提供額外的功能。到目前為止，互聯(lián)網(wǎng)取得了巨大的成功，而這很大程度上歸功于其核心通信協(xié)議IPv4的高度可伸縮性。子網(wǎng)和CIDR的引入提高了路由層次結(jié)構(gòu)的靈活性。在IPv4 中運(yùn)行良好的功能在IPv6 中都給予保留，而在IPv4中不能工作或很少使用的功能則被去掉或作為選項(xiàng)。雖然IPv6地址長(zhǎng)度是IPv4地址的四倍，IPv6首部的長(zhǎng)度只有IPv4首部的兩倍。IPv6還定義了一種擴(kuò)展，借助于加密支持保密性要求。IPv4首部中的一些功能被放在擴(kuò)展首部中或取消了。(16位無(wú)符號(hào)整數(shù)) (4) 下一首部 (Next Header)。報(bào)文分組預(yù)期接收者的地址 (如果有一個(gè)可選的路由選擇首部，有可能不是最終接收者)。 (4) 6over4機(jī)制，適用于具備雙協(xié)議棧的主機(jī)之間通信。 (4) NATPT（Network Address Translation Protocol Translation）機(jī)制，適用于IPv6 only站點(diǎn)和IPv4 only站點(diǎn)之間的通信。但是，原有的IPv4協(xié)議已經(jīng)成功的實(shí)施了將近二十年，在Internet上，甚至有許多通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)比Internet還要早，Internet協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)化是有一個(gè)簡(jiǎn)單的原則的。但是作為一種新的協(xié)議，從誕生于實(shí)驗(yàn)室和研究所到實(shí)際應(yīng)用于Internet是有很大距離的。 但是對(duì)于一臺(tái)主機(jī)或者一個(gè)網(wǎng)絡(luò)在不同協(xié)議之間的通信來(lái)說(shuō)，情況就發(fā)生了變化。 雙協(xié)議棧 在實(shí)踐當(dāng)中，最典型的是IETF提出的叫雙協(xié)議棧的方案。這樣，就可以實(shí)現(xiàn)雙協(xié)議棧的過(guò)渡方案。由于IPv4網(wǎng)絡(luò)把IPv6數(shù)據(jù)當(dāng)作無(wú)結(jié)構(gòu)無(wú)意義數(shù)據(jù)傳輸，因此不提供幀自標(biāo)示能力，所以只有在IPv4連接雙方都同意時(shí)才能交換IPv6分組，否則收方會(huì)將IPv6分組當(dāng)成IPv4分組而造成混亂。CERNET在全國(guó)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際下一代高速網(wǎng)INTERNET2的互聯(lián)，目前國(guó)內(nèi)僅有CERNET的用戶可以順利地直接訪問(wèn)INTERNET2。與此形成鮮明對(duì)比的是，僅僅是美國(guó)斯坦福大學(xué)，所能使用的地址數(shù)量就已經(jīng)達(dá)到了2650萬(wàn)個(gè)；IBM公司則達(dá)到3300萬(wàn)。其次，IPv6與移動(dòng)通信的結(jié)合將為目前的互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)拓一個(gè)全新的領(lǐng)域——移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。股民即使在家中，也能通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)和證券公司等金融機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)員在電視上交談，同時(shí)進(jìn)行交易。我們能夠使用移動(dòng)設(shè)備查詢飛機(jī)的航班，風(fēng)景點(diǎn)的簡(jiǎn)要情況，以便做出最后的安排；我們還能夠利用同一設(shè)備查找地圖以及要參觀的地方；我們還能夠找到距離我們最近的餐館；如果是平時(shí)，我們駕車外出，安裝在我們汽車?yán)锏臒o(wú)線設(shè)施將提供實(shí)時(shí)定位技術(shù)，同時(shí)也起到導(dǎo)航和安全保護(hù)的作用。同樣由于歷史的原因，在技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制訂、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等諸多方面中國(guó)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)?？傮w拓?fù)湓囼?yàn)床分成相對(duì)獨(dú)立而又互連互通的兩個(gè)部分：正式使用部分和生實(shí)驗(yàn)部分。 六、IPv6網(wǎng)絡(luò)在中國(guó)的發(fā)展 隨著IPv4地址空間耗盡的迫近，人們加緊了對(duì)下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議即IPv6的研究；到2001年年初，I
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