IPv升到Ipv的主要改进点.docVIP

IPv4升级到Ipv6的主要改进点 吴清亮 (海南大学信息学院 海口 570228)  HYPERLINK mailto:wql005@ wql005@ 摘要：详细介绍传统IPv4的不足及Internet Protocol的新版本IPv6对IPv4的主要改进点。 关键字：IPv4 IPv6 Main improvement that IPv4 upgrades to Ipv6 Wu Qing Liang (Information College of Hainan University ,Haikou 570228)  HYPERLINK mailto:wql005@ wql005@ 【Abstract】 Introduce the deficiency of traditional IPv4 in detail and the main improvement that IPv4 upgrades to Ipv6 which is new edition of Internet Protocol 【Keywords】 IPv4 IPv6 1 引言： 因特网经过近20年的发展，尤其是进入90年代，自从World Wide Web(WWW)服务器出现以来，Internet以几何级数的速度在向前发展着，原有的Ipv4协议面临着一些难以解决的问题，比如地址空间耗尽，路由表爆炸等，同时IP应用的扩展对IP也提出了新的要求，比如因特网上多媒体信息传播，移动用户的网络接入等，都为IP的研究开辟了新的空间。因特网工程特别任务组（IETE）新开发出来的Ipv6协议，不但解决了旧版本的问题，而且还给IP带来了一些新的特性，使IP协议在地址管理，移动性，安全及多媒体支持方面都有巨大的灵活性。 2 传统的IPv4对Internet的不足 目前一台Internet核心路由器的日流量在106GB以上，日益增长的对多种服务质量业务的要求——尤其的安全性和实用性，已经使得Internet不堪重负，而IPv4的不足也日益明显地显现出来，现在，总体来说，IPv4的不足主要体现在以下三个方面： ◆地址空间的不足 ◆对现在路由技术的支持不够 ◆无法提供多样的QoS及安全机制 2.1地址空间：即将枯竭 IPv4 定义IP地址的长度为32bit，Internet上每个主机都分配了一个（或多个）32bit的IP地址。因IP地址是一种层次型地址，携带关于对象位置的信息，因此IP地址，包括两部分：网络地址 用于指出该主机属于哪一个网络；主机地址 它唯一定义了网络上的主机；既网络号+主机号（netid+hostid）的结构，为了包容不同规模的物理网络，TCP/IP将IP地址分为5大类（A，B，C，D，E），常用A，B，C三类： ◆A类地址：网络号占8bit，主机号占24bit，可标识27（A类IP地址第一比特为“0”，表??其类别）个不同物理网络，每个物理网络在理论上可容纳224台主机。 ◆B类地址：主机号和网络号各占16bit，可以标识214（第一，二比特为“10”）个不同的物理网络，每个物理网络在理论上可以容纳216台主机。 ◆C类地址：网络号占24bit，主机号占8bit，可以标识222（第一，二比特为“11”）个不同的物理网络，每个物理网络在理论上可以容纳28台主机。 理论上IPv4可提供232（约42.95亿）个IP地址[1]，但实际上IP地址按网络规模划分A，B，C三类后，可分配IP地址总数将显著地减少，随着IP地址需求量的指数增长，IPv4已经不再适用，同时网络的路由器的容量也以指数增长，更影响到网络服务的质量，虽然已经有了子网掩码，网络地址翻译NAT，无类别域间路由CIDR技术和VLSM等解决地址耗尽的尝试技术[5]延长了IPv4的使用期限，但这些权宜之计不可能长期有效，它们限制了可连接的网络数和主机数，最终将阻碍未来Internet的发展。 2.2 路由表越来越大 由于IPv4采用与网络拓扑结构无关的形式分配地址[7]，所以随着连入网络数目增加，路由器数目飞速增加，路由选择的等待时间增长，相应地，决定数据传输路由的路由表也就不断加大，甚至出现路由表占满路由器的现象，从而导致网络异常的恶性故障。这主要是由于当初IPv4的地址体系结构是非层次化设计所以网络每增加一个子网，路由器中的表项就增加一个，使路由器不堪重负。虽然无类域间路由技术CIPR的出现，在一定程度上使得问题有所缓和，但是仍然有一部分得罪空间由于历史上的问题无法进行改造，它们已经被分配出去并且固化下来，这仍将部分地影响到路由的效率，由于ATM(Asynchronous Transter Mode),SDH(Synchrono