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立项依据

2013/05/09

  IPv6 协议的研究起源于20世纪90年代,该协议是 IETF 在比较多种下一代IPIPngIP Next Generation)方案的基础上,最后以“简单互联网协议增强(SIPPSimple Internet Protocol Plus)”为基础加以改进而形成的。

  美国是 IPv4 的发源地,地址资源和商业应用占据了先天的优势,因此目前既没有地址短缺的忧虑,也不愿意改动花费亿万美金构建的 IPv4 商业网络体系,所以美国主要以 IPv6 研究、协调中心的面目出现。比较典型的 IPv6 网络有美国能源网络 6Bone6REN Esnet Intenet2等。

  欧洲的移动通信事业相当发达,因此它们在 IPv6 的研究和商业化应用方面更注重移动通信领域的扩展,采取的是“先移动,后固定”的基本战略,在第三代移动网中率先引入 IPv6

  在亚洲,由于缺少地址等原因,对待IPv6的态度比欧美积极。以中日韩为代表,都分别制定了本国的IPv6发展计划。

  我国从 20 世纪90 年代末起,在相关部委科技计划的支持下,一批 IPv6 关键技术研究课题作为国家重大专项立项,并陆续取得了突破性成果,为我国开展以 IPv6 为基础核心协议的下一代互联网的研究奠定了较好的基础。与此同时,我国相关研究机构、高校、厂商及运营商也已陆续开始跟踪与关注 IPv6 技术发展,投入 IPv6 技术研发,并相继建成 IPv6 试验床及实验网络,如 6Tnet IPv6 Telecom Trial Network )下一代 IP 电信实验网、湖南 IPv6 实验网、中国电信集团 IPv6 实验网、中国高性能宽带信息网、中国教育与科研 CERNET IPv6 试验网和中科院 IPv6 城域网等,在 IPv6 核心技术研发、协议标准制定、组网、过渡策略、测试、应用示范和商业模式探讨等方面积累了宝贵的知识与经验。

  CERNET 国家网络中心于 1998 6 月加入 6Bone ,同年 11 月成为其骨干网成员。试验床从 6Bone 获得 p-TLA pseudo-Top Level Aggregation ,顶级聚类) 3FFE:3200::/24 的地址空间,并且建立了 5 条以 tunnel 为基础的国际 IPv6 虚拟链路,直接通达美国、英国和德国的 IPv6 网络,几乎与所有现有的 6Bone 成员间接地互连。2004319CERNET2试验网正式开通,为CNGI-CERNET2的建设做好了充分的前期准备。20041225CNGI核心网CERNET2正式开通。这也是目前世界上规模最大的纯IPv6互联网,引起了世界各国的高度关注。

  近年来因特网在各个领域内得到了空前的发展,人们对信息资源的开发和利用进入了一个全新的阶段。当前的网络层协议IPv4已经越来越捉襟见肘:IP 地址资源越来越紧张,路由表越来越庞大,路由速度越来越慢等。地址生命期预测工作组预言,因特网的公有 IPv4 地址将在公元 2005 2011 年之间用完。虽然各方面都在研究一些补救的方法,如用地址翻译 (NAT) 来缓解 IP 地址的紧张,用无类域间路由选择 (CIDR) 来改善路由性能等,但这些方法只能延缓IPv4被替代的步伐,并不能完全解决其先天不足。

  与IPv4相比,IPv6主要的改进表现在以下几个方面:

  一、扩展了路由和寻址的能力

      IPv6 IP 地址由 32 位增加到 128 位,从而能够支持更大的地址空间,估计在地球表面每平米有 4*1018 IPv6 地址,使 IP 地址在可预见的将来不会用完。

  IPv6 地址的编码采用类似于 CIDR 的分层分级结构,如同电话号码。简化了路由,加快了路由速度。

  在多点传播地址中增加了一个“范围”域,从而使多点传播不仅仅局限在子网内,可以横跨不同的子网,不同的局域网。  

  二、报头格式的简化  

  IPv4 报头格式中一些冗余的域或被丢弃或被列为扩展报头,从而降低了包处理和报头带宽的开销。虽然 IPv6 的地址是 IPv4 地址的 4 倍。但报头只有它的 2 倍大。  

  

  三、对可选项更大的支持  

  IPv6 的可选项不放入报头,而是放在一个个独立的扩展头部。如果不指定路由器不会打开处理扩展头部 . 这大大改变了路由性能。 IPv6 放宽了对可选项长度的严格要求 (IPv4 的可选项总长最多为 40 字节 ) ,并可根据需要随时引入新选项。 IPv6 的很多新的特点就是由选项来提供的,如对 IP 层安全 (IPSEC) 的支持和对 IP层漫游 (Mobile-IP) 的支持等。  

  四、 QoS 的功能  

  因特网不仅可以提供各种信息,缩短人们的距离,还可以进行网上娱乐。目前正在迅速发展的网络流媒体服务、VODP2P应用等,由于受现有IPv4技术的限制,大多还只是维持在一个较低的水平,例如VOD,一般只能在局域网上实现,因特网上的VOD 大都很不理想。问题主要在于 IPv4 的报头虽然有服务类型的字段,实际上现在的路由器实现中都忽略了这一字段。在 IPv6 的头部,有两个相应的优先权和流标识字段,允许把数据报指定为某一信息流的组成部分,并可对这些数据报进行流量控制。如对于实时通信即使所有分组都丢失也要保持恒速,所以优先权最高,而一个新闻分组延迟几秒钟也没什么感觉,所以其优先权较低。 IPv6指定这两字段是每一个IPv6节点都必须实现的。  

  五、身份验证和保密  

  在 IPv6 中加入了关于身份验证、数据一致性和保密性的内容。

    

  相对于现有互联网采用的IPv4技术,IPv6技术具有地址容量巨大以及在可管理性、安全性、移动性和服务质量(QoS)等方面的显著优势,使用IPv6取代IPv4已成为网络发展的趋势。目前许多国家和地区都建立了基于IPv6的下一代互联试验网,随着下一代互联网技术的不断成熟和用户业务需求的不断增加,IPv6 在越来越多的国家得到应用。

    

  参考文献:

  [1]   http://edu.cn/HomePage/cernet_fu_wu/internet2/index.shtml 

  [2]  张云勇,基于, IPv6 的下一代互联网,电子工业出版社,2004. 7 

  [3]  技桥译, IPv6 精髓,清华大学出版社,2004. 5 

  

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