IPv6技术在终端设备上的应用

洪学银 李善艳 李亚娟

[摘要]IPv6的出现,使我们在Internet环境下,摆脱空间上的束缚。从而带动移动互联网时代的到来。移动互联网上有许多新型而精彩的服务,IPv6将是实现这些服务的关键。对终端设备中使用的IPV6技术进行论述,提出不久的将来,当每个人都要携带一个或多个移动终端时,IPv6将为所有的移动终端提供唯一的IP地址,实现个人终端设备之间的直接通信,体现出IPV6技术的重要性。

[关键词]IPv6终端设备Internet

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210124-01

IPv6是IPv4的升级版,虽然IPv4能够提供几亿个IP地址,但是考虑到移动终端用户数量在成倍增长,IPv6的出现是一个最为合适的解决方案。目前全世界的移动终端数就超过10亿个,而且移动终端的潮流才刚刚开始,包含诸如移动定位、汽车控制器、智能防盗等设备的下一轮终端浪潮已经显露出来,这就IPv6为各类终端设备提供更多的IP地址,同时提供更为安全可靠的技术特点,IPv6在终端设备中的主要技术有如下几点。

一、寻址和路由方法

IPv6的128位地址形成了一个巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想象出的网络设备提供一个全球唯一的地址。聚类全球单播地址是默认的Ipv6地址。这种地址类型是基于分层的网络拓扑结构。分层网络拓扑结构的底层是互联网服务提供商,上层是客户网络和子网。128位地址分成前缀和后缀两部分,各64位。其中64位后缀地址由设备接口来定。

IPv6同时改进和提高了IP包的基本报头格式。这种简化的包结构是对IPv4的一个主要改进之处,它有助于弥补IPv6长地址占用的带宽。IPv6的16字节地址长度是IPv4的4字节地址长度的4倍,但IPv6报头的总长度只有IPv4报头总长度的2倍。IPv6报头所含字段少,而且报头长度固定,使路由器的硬件实现更加简单。与IPv4不同,IPv6网络中,在路由过程中不对数据包进行分割,从而进一步减少了路由负载。这些改进使IPv6能够在一个合理的开销范围内,适应互联网流量的指数级增长速度。

二、自动控制

IPv6支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要为终端设备配置地址的节点使用一种邻居发现机制获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它使用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球唯一的路由地址。有状态配置机制,如DHCP(动态主机配置协议),需要一个额外的服务器,因此也需要很多额外的操作和维护。

三、服务质量

服务质量包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4提供相同的QoS,但是IPv6的优点体现在能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增加的字段“流标志”。有了这个20位长的字段,在传输过程中,各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它用于基于服务级别的新计费系统。

在其他方面,IPv6也有助于改进服务质量。这主要表现在支持“总是在线”连接,防止服务中断以及提高网络性能方面。从另外角度来看,更好的网络和服务质量提高了终端客户的期望值和满意度,使我们和客户的关系更上一层楼。

四、移动性

移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动终端设备设有一个固定的本地地址,这个地址与终端设备当前接入互联网的位置无关。当终端设备在本地以外的地方使用时,通过一个转交地址来提供移动节点当前的位置信息。移动终端设备每次改变位置,都要将它的转交地址告诉给本地地址和它所对应的通信节点。在本地以外的地方,移动终端设备传送数据包时,通常在IPv6报头中将转交地址作为源地址。

移动终端节点在本地以外的地方发送数据包时,使用一个本地地址目标选项。目的是通过这个选项把移动终端节点的本地地址告诉给包的接收者。由于在该数据包里包含本地地址的选项,接收方通信节点在处理这个包时,就可以用这个本地地址替换包内的转交地址。因此发送给移动终端节点的IPv6包,就透明地路由到该节点的转交地址处。对通信节点和转交地址之间的路由进行优化,就会使网络的利用率更高。

五、内置的安全特性

IPv6协议内置安全机制,并已经标准化。它支持对企业网的无缝过程访问,例如公司虚拟专用网络的连接。即使终端用户用“总是在线”接入企业网,这种安全机制也是可行的。这种“总是在线”的服务类型在IPv4技术中是无法实现的。对于从事移动性工作的人员来说,IPv6是IP级企业网存在的保证。

在安全性方面,IPv6同IP安全性(IPSec)机制和服务一致。除了必须提供网络层安全这一强制性机制外,IPSec还提供两种服务。认证报头(AH)用于保证数据的一致性,而封装的安全负载报头(ESP)用于保证数据的保密性和数据一致性。在IPv6包中,AH和ESP都是扩展报头,可以同时使用,也可以单独使用其中一个。作为IPSec的一个重要应用,IPv6集成了虚拟专网(VPN)的功能。

总之,IPv6为用户、运营商和生产厂商都带来了很大好处。对于终端用户来说,它提供了新的实时消息服务,并具有低开销、高性能的优点。IPv6将使目前的网络变成一个全球性基于分组包交换的网络。对于运营商来说,IPv6可使投资和运行成本降低。运营商只要用IPv6路由器就可以轻松地建立自己的网络,不需要那些用于特定服务的网关和地址翻译器,而这在IPv4网络中是必需的。IPv6可简化和加速网络建设,因而既省钱又省时。通过这种“总是在线”的互联网连接,全球IPv6网络进入了一个崭新的发展期,即开发实时个人对个人的服务。它将给我们带来一些新的发明、服务和商业机会。

参考文献:

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