基于IPv6的技术特征与应用研究

龚玮

摘要：伴随着互联网在全球大范围的发展，IPv4因其的提供服务的局限性和地址匮乏这两大原因将逐渐被取代。为了使得网络更加安全，我们引入了更新一代的因特网协议-IPv6，它具有比IPv4更完美的性能，譬如：使用简洁，地址充足等诸多优点。本文从IPv6提出的背景出发，明确的描述了IPv6对比于IPv4的优势，详细的阐述了IPv6的技术特征以及它的应用研究。

关键词：IPv6 技术特征 应用

中图分类号：TP393.04 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）07-0038-01

因特网从起步到IPv4尽管已经取得了相当大的成功，但是IPv4仍然有着需要改进的地方。第一个主要原因在于地址小的问题，IPv4只有32位，相当于总地址数约有40亿，其中还包括一些不能使用的地址；另一个主要原因是IPv4的服务局限性，IPv4不能确保提供上层有效的服务。因为这两个主要的原因，IPv4必须找到一种更新的网络协议，来完善的解决这些问题并且兼容IPv4，于是就引入了新一代因特网IPv6协议。

1 IPv6的技术特征

IPv6协议在弥补IPv4协议的不足之处时还对其进行了相应改进，IPv6协议的主要特征如下所示：

1.1 无限地址空间

相比于IPv4来讲，IPv6具有128位地址长度，构成了一个巨大的地址空间。在未来很长的一段时间内，IPv6将为网络设备提供一种理想的地址。报文目的地址可分为：Unicast 单播，Cluster群播，Cluster群播三种类型。数据报为一组目的站的计算机通过硬件设备提供一个成员。这样大的地址空间彻底弥补了IPv4地址不足的问题。

1.2 安全性提高

IPv6利用数据包头的扩展部分提供了一种路由器级别的安全性，IPv6的安全性主要体现在两方面，（1）接收IPv6数据包的接受者可以要求发送者使用IPv6认证头进行“登录”操作，这种算法独立的登录可以确保了数据包接收的安全性，减少了网络攻击的危险。（2）使用IPv6的封闭安全头对数据包进行加密，也同上述方法类似，这种加密的算法也是独立的，这样就不用担心一些敏感数据被第三方窃取。

1.3 高性能和高QoS

通过对“Payload Length”的加长促使IPv6的数据包超过64k字节，应用程序就可以对数据更加可靠的进行传输。IPv6数据包中包含8位业务流类别和20位的流标签（Flow Label）。业务级别分类的字段可以用来判断通信流的优先级，而流标签字段的作用在于使得路由器对属于一个流的数据包实现识别和特殊处理的功能。这种数据包格式使得路由器与源节点可以更加迅速的解决实时业务，还有效支持了IPv6的视频，语音等高实时需求。

1.4 移动便捷

移动IPv6为新服务和新功能提供了较大的灵活性，IPv6为每个移动设备设置了一个与接入互联网位置无关的固定的家乡地址，当设备在家乡之外的地址进行使用时可以利用转交地址提供动节点，这样就可以获取自己的位置信息。移动IPv6确保了用户漫游到外地时还能保证发送的移动客户分组不会丢失，而且应用层与传输层在移动时不会产生中断，确保了通信的连续性。

1.5 可扩展性

可扩展性的实现主要是通过在IPv6协议后面增添扩展协议，根据不同的需求增加不同的扩展报头种类，根据需求顺序合理的对扩展报头进行排序，这样就可以很便捷的实现功能的扩展。

2 IPv6的应用研究

IPv6的发展为互联网商业应用的大市场提供了源源动力，延伸到了地球的每个角落，简单对IPv6进行分析以及它的发展趋势，其关键的应用研究主要体现在如下几个方面：

2.1 现代远程教育

IPv6的传播范围的广泛性，确保了世界上每一个学习者都可以利用互联网进行学习，与传统的IPv4相比较的话，IPv6主要有两个优点，（1）使用IPv6的组播技术实现远程教育，在整个网络中传送单一的数据包，大大缓解了网络传输中信道的阻塞问题，还大大的节约了网络带宽；（2）IPv6利用组播技术传输流媒体信息的优点，为每个学习者提供了丰富的学习资源，还提供了一套严密的安全机制以及十分严格的身份验证，这样就可以确保了网络服务器以及传输数据的安全性，吸引了越来越多的学习者愿意使用这种教学方法，同时资源提供者也愿意将资源放到服务器上。

2.2 在线游戏

游戏是一个可以创造利润的十分大的产业，在线游戏因其能够实现玩家跨区域游戏的优点上吸引了更多的人员对游戏进行开发。在线游戏要做的是将不同地区的用户进行连接，而且要保证用户信息的私密性计费等需求。IPv4不能满足在线游戏P2P的需求。基于IPv6的在线游戏支持了固定和移动两种网络接入方式，同时还不用像IPv4那样访问大量的服务器。IPv6自身的优点为软件开发提供了一个驱动力，在开发游戏方面IPv6也是一个非常有前景的业务。

2.3 家庭网络

据有关专家预测，家庭网络的网关数量将呈递增的形式进入未来的每个家庭，销售量的增加使得许许多多信息技术长进行了家庭网络方面的项目。每个人都可以享受家庭网络带来的乐趣。

2.4 个人智能终端

手机从发展到现在智能手机的广泛应用，经历的时间并不是很久，却已经成为我们手中不可或缺的生活用品。具有联网能力的集成数据，语音和视频的个人人工智能在短期内将会有很大的规模，而且IP地址的需求将会更大，这也会是IPv6倍受关注的原因。

3 结语

上述文章为大家介绍了IPv6的几点技术特征以及在各方面的技术应用，而实际它所能应用的领域远不止这些，尤其是IPv6在远程教育方面的需求，还有更多的领域需要我们共同去探索发现，进而使得IPv6能够更好的为人们服务。IPv6的发展也将为我们带来更大的益处，我国作为互联网的大国，IPv6的发展前景必将十分开阔，我们应当抓住这个机遇，创造更多的辉煌。

参考文献

[1]吴琼.IPv6简介和远程教育展望[J].开放教育研究，2003（1）：51-53.

[2]张思炜.IPv6术及其应用前景[J].电脑知识与技术，2010（6）：1353-1355.