ipv4-ipv6过渡技术综述毕业论文(编辑修改稿)

ipv4-ipv6过渡技术综述毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

v6对数据报头作了简化，以减少处理器开销并节省网络带宽。 IPv6报头由固定报头和扩展包头组成。 由于 inter上的绝大部分包都只是被路由器简单的转 发，因此固定的报头长度有助于加快路由速度。 4) 层次化的编址。 IPv6采用层次化的编址，能方面路由汇聚，减少路由表的条目。 5) 支持资源预留。 IPv6 支持一种机制，允许对网络资源的预分配，它以此取代了 IPv4 的服务类型说明。 更具体些就是这些新的机制支持实时现象等应用，这些应用要求保证一定的带宽和时延。 6) 即插即用和重编址。 IPv6支持无状态的 DHCP和无缝的重编制机制，更有利于网络的组建与管理。 7) 简化的路由表 IPv6使用更小的路由表。 IPv6的地址分配一开始就遵循聚类原则。 这使得大大减少了路由 器中路由表当中的长度。 8) 内置的安全性 IPSec的是 IPv4当中一个可选协议，而在 IPv6中的必选组件。 贵州大学 研究生 毕业论文（设计） 第 4 页 9) 服务质量得到保证 总所周知， IPv4，设计的时候并没有考虑服务质量的问题，采用的是尽最大努力 (Best effort)的传输 ,几乎没有任何质量保证。 虽然通常情况下，不需要 Qos，但是对一些关键应用和多媒体应用来说， Qos 是必须的，而这些是在 IPv4 设计的时候没有考虑到的问题，而 IPv6 设计的时候考虑到了服务质量的问题，在 IPv6包中有一个 8位的业务量类别 (class)和一个 20位的流标签 (Flow Label),其目的是允许在数据包上加上标记，并进行特殊的处理。 10) 对移动通信的支持 移动通信与互联网的结合将是网络发展的大趋势之一，移动互联网将成为人类生活中不可或缺的一部分，移动互联网不仅仅是移动接入互联网，它还提供一系列以移动性为核心的增值业务。 11) 全新的邻居发现协议 IPv6中的邻居发现协议是一系列机制，用于管理相邻结点的信息交互，取代了 IPv4中的 ARP、ICMP,以及路由发现、 ICMP重定向等功能。 12) 全新的组播管理协议 在 IPv4中采用的是 IGMP管理群组成员，而 IPv6中采用了 Mulitcast Listner Discovery(MLD)进行替换。 IPv6 地址表示方式 IPv6 地址长度是 128 位，理论上， IPv6 地址一共有 2128个， IPv6 使用冒号将其分割成 8 个 16位的地址节 ，每个 地址节 表示成 4位十六进制数。 一般有四种表示形式 [3]: 1) 标准 的格式 把 128位 划分成 8段，每段为 16比特用十六进制表示，并使用冒号 将各个段 分隔。 例如 : CDCD:910A:2222:5498:1120:AFDE:3900:4600 2) 压缩格式 在某些 IPv6 的地址形式中 可能 包含了长串的“ 0”。 为书写方便，可以允许“ 0”压缩，即一连串的 0可用一对冒号来取代。 例如 2020:0:0:0:0:0:0:1 可以表示为 : 2020::1。 但要注意，为了避免 产生二义性 ，一对冒号 (::)在一个地址中只能出现一次。 3) 内嵌 IPv4的 IPv6地址 有时使用 IPv6地址表示形式 :x:x:x:x:x:， 其中 32位的 IPv4地址。 例如 : 0:0:0:0:0:0:， 或者以压缩形式表示 : :: 4) “地址 /前缀长度”表示法 在 128位的 IPv6地址中， IPv6地址前缀就是其中的高位部分，可以是固定的值，也可以是路由或者子网的标识。 表示形式是 :地址 /前缀长度。 如 :FFED:4523:7304:3210:FEDC:BA98:7654:3210，其地址前缀是 64位，就可以表示为 :FFED:4523:7304:3210:FEDC:BA98:7654:3210/64。 贵州大学 研究生 毕业论文（设计） 第 5 页 IPv6 地址分类 IPv6 地址是独立接口的标识符，所有的 IPv6 地址都被分配到接口，而非节点。 RFC2373中定义了三种 IPv6地址类型 :单播地址 (unicast)、 组 播地址 (Multicast)、任播地址 (Anycast)[RFC2373]。 1) 单播地址 (Unicast) 单播地址也称为单目地址， 此地址仅标识一个接口，网络负责把对单播地址发送的数据报送到该接口上。 RFC1884定义了 单播地址有以下几种形式 :全球单播地址 (Global Unicast Address)、未指定地址 (UnspecifiedAddress)、环回地址 (LoopbackAddress)等。 一般的全球单播地址的格式如 表 1所示。 其中 : 表 1 全球单播地址的格式 X位 Y位 128XY位 全球路由前缀 子网 ID 接口 ID ①全球路由前缀 (global routing prefix):典型的分层结构，根据 RIP 和 ISP来组织，用来分配给站点 (Site)站点是子网 /链路的集合。 ②子网 ID(SubID):站点内子网的标识符，由站点的管理员分层地构建。 ③接口 ID(interfaceID):用来标识链路上的接口。 在同一子网内是唯一的。 除了 000开头的单播地址以外，所有的全球单播地址都 要有 64位长度的接口 ID，即 X+Y=64。 未指定地址 (Unspeeified Address)被定义为 0:0:0:0:0:0:0:0。 该地址不能分配给任何节点。 环回地址 (Loopback Address)被定义 0:0:0:0:0:0:0:1。 环回地址就相当与接口本身。 该地址不分配给任何物理接口。 2) 组 播地址 多播地址标识一组接口。 当数据报的目的地址是 组 播地址时，网络尽量将其发送到该组的所有接口上。 信源利用多播功能只须生成一次报文即可将其分发给多个接收者。 组 播地址以 11111111即ff开头。 多播地 址格式如 表 2所示。 其中 : 表 2 多播地址格式 8位 4位 4位 112位 11111111 标识字段 范围字段 ①标识字段， 4位，目前只使用了最后一位。 0表示 Inter地址分配机构指定的已知的多播地址， 1表示临时使用的多播地址。 该字段的前 3位保留，必须被初始化为 0。 ②范围字段， 4 位，用于指示多播组是只包含同一本地网络、同一站点、同一机构中的节点，还是全球地址空间内的任何节点。 0一保留 1一接口 本地范围 (interfaee一 localscope) 2一链路本地范围 (link一 localScope) 3一保留 4一管理本地范围 (admin一 1ocalscope) 5一站点本地范围 (site一 localscope) s一机构本地范围 (anization一 localscope) 14一全球范围 (globalscope) 贵州大学 研究生 毕业论文（设计） 第 6 页 15一保留 3) 任播地址 (Anyeast) 任播地址标识一组接口，它与多播的区别在于发送数据报的方法。 向任播地址发送的数据报并未被分发给组内的所有成员，而是发往该地址标识 的“最近的”那个接口。 任播地址从单播地址空间中分配，使用单播地址的任何格式。 因而，从语法上，任播地址与单播地址没有区别。 当一个单播地址被分配给多于一个的接口时，就将其转化为任播地址。 被分配具有任播地址的节点必须得到明确的配置，从而知道它是一个任播地址。 IPv6 国内外发展现状 国内 IPv6发展历程 我国是 IPv6研究工作启动较早的国家之一 ， 我国政府高度重视并大力支持以 IPv6 为基础的下一代网络建设。 中国教育科研网（ CERNET）于 1998年建立了国内第一个 IPv6试验床 CERNETv6， 标志着我国 IPv6研究工作进入了实质阶段。 在 1998年 6月中国也加入 IPv6示范网 6Bone并很快成为骨干成员； 1999 年中国高速互联研究试验网（ NSFCNET）项目在国家自然科学基金会组织下顺利启动； 随后，我国政府又开展了一系列 IPv6 研究项目和相关工作。 1999 年，国家自然科学基金联合项目“中国高速互联研究试验网 NSFCNET”启动；科技部 863 信息领域专项“高性能宽带信息网（ 3T）”启动； 2020 年，信息产业部颁发首张 IPv6 核心路由器入网试用批文；由邬贺铨院士出任专家组组长的中国下一代互联网 示范项目（ CNGI）全面启动，协和医院等 SARS定点医院采用“ IPv6新一代网络远程医疗、探视系统”标志着我国 IPv6已经开始进入商业试用阶段。 虽然我国电信运营业改革起步较晚，但运营商们对 IPv6业务的研究工作也都开展得有条不紊。 首先是 2020年中国电信启动《 IPv6总体技术方案》项目的研究工作；接下来 2020年，中国电信在北京、上海、广州和湖南进行 IPv6试验与测试工作，重庆网通信息港 IPv6城域示范网项目；今年，各大运营商已经全面启动 IPv6核心网络建设。 我国在 IPv6 国际交流与合作研究方面也做出了 很大的贡献。 全球 IPv6高峰论坛已经连续 3 年在中国举办。 “下一代互联网中日 IPv6合作项目”也已经于 2020年启动。 6TNet(IPv6 Tele Trial Network)：下一代 IP 电信试验网，是由信息产业部电信研究院和天地互联信息技术有限公司联合发起的试验项目，国内外电信运营商和场所广泛参与合作。 该项目以商用试验为目标，致力于 IPv6产业化进程中的关键技术研究、组网、过渡策略、协议标准制定、测试、业务开发以及商业模型研究。 IPv6在美国 由于美国是互联网的发源地，所拥有 IPv4地址数量达到每人约 10个 IP地址，占全世界说拥有地址数的 70%，基本上不存在缺乏的问题，而且基于 IPv4的互联网还正在源源不断地为美国带来巨大的财富，也不愿意改动花费亿万美金构建的 IPv4商业网络体系，所以很长一段时间以来，美国政府对 IPv6的发展的态度基本上是不温不火，主要是几个民间组织在跟踪研究。 美国的 Inter2组织负责促进包括 IPv6在内的下一代互联网的部署和采用，它是一个由 180多所大学领导的集团，与业界及政府合作开发和部署先进的网络应用与技术。 其主要目标是：为美国研究机构创建一个前沿网络 ；开创新的互联网应用；保证新的网络服务与应用迅速转移到广泛的互联网社团。 能源科学网是美国国家级的一个研究教育网，其主要工作是帮助世界上的研究教育网 贵州大学 研究生 毕业论文（设计） 第 7 页 推出 IPv6服务，旨在提供商用 IPv6过渡服务。 不过，自 2020 年开始，出于对国家网络安全保护的需要，美国政府也开始对 IPv6 的给予了极大的关注。 究其原因，主要是 911 事件以后，恐怖分子的袭击模式已经没有定式可言，美国非常担心恐怖分子对其网络进行致命性的攻击。 2020年 2月，白宫发布网络安全计划，商务部将负责推动下一代网络协议标准（ IPv6）的研发。 2020年 6月，美国国防部发布了一份题为“ IPv6”的备忘录，宣布将不再购买不支持 IPv6的网络硬件设备。 在这份备忘录中，美国国防部宣称要在美国军方规划实施的“全球信息网格（ GIG）”中全面部署 IPv6，并提出了具体的目标：到 2020 财政年，在整个国防部的网络之间和内部网络中完成向 IPv6的过渡。 2020年 3月，美国国防部最大的 IPv6试验网络 Moonv6完成第二阶段测试，并已经发布了测试结果。 IPv6在欧洲 欧洲由于在 IPv4地址方面没有亚洲那样非常大的压力，所以起初对于发展 IPv6并没有太大的积极性。 然而，他们也不甘心在互联网发展方面一直落后于美国， IPv6让欧洲看到了赶超美国的机会。 另外，欧洲也担心在今后的互联网设备与应用方面落后于日本等国家，唯恐过时再追赶又会来不及，又会因为再次落后而付出更大的代价，所以他们也不敢掉以轻心而冒险等待。 欧洲自 2020年开始进行 IPv6的研究。 在发展 IPv6时，欧洲采用了一种与其他国家完全不同的模式，其基本策略是“先移动，后固定”。 这是因为，欧洲的移动通信事业相当发达，第 3代移动通信（ 3G）网络基本建成，首先在 3G网络中引入 IPv6 是水到渠成的事情。 制定 3G标 准的 3GPP组织于 2020年 5月已经决定以 IPv6为基础构筑下一代移动网。 IPv6能提供无数的地址空间，可以为无线应用的新用户提供巨大容量，是 3G 必须遵循的标准和发展 3G 所必需的工具之一。 因此，欧洲也期待着能够利用 IPv6使 3G迎来明媚的春天。