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IPv6协议解析

来源：福建金钱猫学习资料

IPv6是InternetProtocolVersion6的缩写，其中InternetProtocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF（互联网工程任务组，InternetEngineeringTaskForce）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4

（简称为IPv4），它的下一个版本就是IPv6。

IPV6产生背景

Internet协议的第四版（IPv4）为TCP/IP族和Internet提供了基本的通信机制。IP技术已经广泛应用了10年，互联网的影响已经渗透到社会的各个方面。同时，互联网的发展也成为国家信息化和现代化建设的重要部分，并产生了重大的经济效益和社会效益。随着Internet的指数增长，互联网的体系结构有NSFNET核心网络演变为ISP

（InternetServiceProvider，互联网络提供商）运营的分散的体系结构。当前互联网面临的一个严峻问题是地址消耗严重，即没有足够的地址来满足全球的需要。IPv4的问题逐渐显露出来，32位的IP地址空间枯竭、路由表急剧膨胀、路由选择效率不高、对网络安全和多媒体应用的支持不够，配置复杂，对移动性支持不好，很难开展端到端的业务等，这些问题已经成为制约互联网发展的重要障碍。而IETF开发的IPv6下一代网络彻底、有效地解决了目前IPv4所存在的上述问题。

IPv6新特性

扩展的地址空间

IPv6的地址结构中除了把32位地址空间扩展到了128位以外，还对IP主机可能获得的不同类型地址作了一些调整。IPv4中用于制定一个网络接口的单播地址和用于指定由一个或多个主机侦听的组播地址基本不变。在IPv6的庞大地址空间中，目前全球联网设备已分配掉的地址仅占其中极小一部分，有足够的余量可供未来的发展之用，同时由于有充足可用的地址空间，NAT之类的地址转换技术将不再需要。

简化的包头

IPv6中包括总长为40字节的8个字段。它与IPv4包头的不同在于，IPv4中包含至

少12个不同字段，且长度在没有选项时为20字节，但在包含选项时可达60字节。IPv6使用了固定格式的包头并减少了需要检查和处理的字段的数量，这将使得选路的效率更高。

流

在IPv4中，对所有包大致同等对待，这意味着每个包都是由中间路由器按照自己的方法来处理。路由器并不跟踪任意两台主机间发送的包，因此不能记住如何对将来的包进行处理。IPv6实现了流概念，其定义为：流指的是从一个特定源发向一个特定目的地的包序列，源点希望中间路由器对这些包进行特殊处理。路由器需要对流进行跟踪并保持一定的信息，这些信息再流中的每个包中都是不变的。这种方法使路由器可以对流中的包进行高效处理。对流中的包的处理可以与其他包不同。但无论如何，对于它们的处理更快，因为路由器无需对每个包头重新处理。

身份验证和必威体育官网网址

IPv6全面支持IPSec，这要求提供基于标准的网络安全解决方案，以便满足和提高不同的IPv6实现之间的协同工作能力。IPv6使用了两种安全性扩展：IP身份验证头（AH）和IP封转安全性净荷（ESP）。

应用优势

与IPV4相比，IPV6具有以下几个优势：

一、IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，最大地址个数为2^32；而IPv6中IP地址的长度为128，即最大地址个数为2^128。与32位地址空间相比，其地址空间增加了2^128-2^32个。

二、IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类（Aggregation）的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录（Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。

三、IPv6增加了增强的组播（Multicast）支持以及对流的控制（FlowControl），这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量（ QoS，QualityofService）控制提供了良好的网络平台。

四、IPv6加入了对自动配置（AutoConfiguration）的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。

五、IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，在IPV6中的加密与鉴别选项提供了分组的必威体育官网网址性与完整性。极大的增强了网络的安全性。

六、允许扩充。如果新的技术或应用需要时，IPV6允许协议进行扩充。

七、更好的头部格式。IPv6使用新的头部格