IPV6的定义?
IPV6的定义和主要特征
目前还没有统一的严格定义,下一代互联网将是一个渐进发展过程,目前已取得共识的主要特征:
–更大:IPv6的地址空间,网络的规模更大,接入网络的终端种类和数量更多,网络应用更广泛
–更快:100Mbps以上的端到端高性能通信,
–更安全可信:对象识别,身份认证和访问授权,数据加密和完整性,可信任的网络
–更及时:组播服务,服务质量(QoS),大规模实时交互应用
–更方便:基于移动和无线通信的丰富应用
–更可管理:有序的管理、有效的运营、及时的维护;
–更有效:有盈利模型,获得重大社会效益和经济效益
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ipv6简介
现有的互联网是在IPv4 协议的基础上运行。
IPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。
为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。
IPv4采用32位地址长度,只有大约43亿个地址,估计在2005-2010年间将被分配完毕,而IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。
按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。
在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题,主要有端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。
(c001)IPv6 位址大小是 128 位元。
偏好的 IPv6 位址表示法为 x:x:x:x:x:x:x:x,其中每一个 x 都是十六进位值,共 8 个 16 位元位址片段。
IPv6 位址范围从 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 到 ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff。
随着应用范围的扩大,发现IPv4有着很多不可克服的问题,必须通过新的协议来最终替代。
通常,协议的过渡是很不容易的,从IPv4向IPv6的过渡也是如此。
目前由于IPv4协议已经成功的使用了将近20年,基于IPv4的应用程序和设备已经相当成熟和具有相当的规模,不可能一夜之间完成所有升级变更。
而另一方面,IPv6的应用程序和设备还不成熟完备,这样必然会出现许多孤立的IPv6网络。
那么如何完成从IPv4向IPv6的过渡,是发展IPv6首要解决的问题。
由此在相当长时间内,IPv6节点之间的通信还要依赖于原有IPv4网络的设施,同时IPv6节点也必不可少的要与IPv4节点通信,因此过渡是不可避免的,并且过渡[3]必将是分布式的、渐进的进行。
据专家的预测,过渡初期的 将由少量运行 IPv6协议设备组成小的网络“孤岛”和大量运行 IPv4协议的设备组成的“海洋”组成。
而随着时间的推移,IPv4的海洋将会逐渐变小,而IPv6的小岛不仅会越来越多,而且越来越大 ,并最终完全取代IPv4形成新的下一代网络。
更大的地址空间。
IPv4中规定IP地址长度为32,即有2^32-1个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。
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。
增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow-control)。
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)控制提供了良好的网络平台.
加入了对自动配置(Auto-configuration)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.
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,这极大的增强了网络安全.
IPv6
IPv6是“ Protocol Version 6”的缩写,它是IETF设计的用于替代现行版本IP协议-IPv4-的下一代IP协议。
目前我们使用的第二代互联网IPV4技术,核心技术属于美国。
它的最大问题是网络地址资源有限,从理论上讲,IPV4技术可使用的IP地址有43亿个,其中北美占有3/4,约30亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个,中国只有3千多万个,只相当于美国麻省理工学院的数量。
地址不足,严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。
与IPV4相比,IPV6具有以下几个优势:首先就是网络地址近乎无限,根据这项技术,其网络地址可以达到2的128次方个,如果说IPV4的地址总数为一小桶沙子的话,那么IPV6的地址总数就像是地球那么大的一桶沙子。
其次就是由于每个人都可以拥有一个以上的IP地址,网络的安全性能将大大提高。
第三就是数据传输速度将大大提高。
IPv6的主要优势还体现在以下几方面:提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、支持即插即用和移动性、更好实现多播功能。
根据这项技术,如果说IPV4实现的只是人机对话,而IPV6则扩展到任意事物之间的对话,它不仅可以为人类服务,还将服务于众多硬件设备,如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等,它将是无时不在,无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。
而且它所带来的经济效益将非常巨大.当然,IPv6并非十全十美、一劳永逸,不可能解决所有问题。
IPv6只能在发展中不断完善,也不可能在一夜之间发生,过渡需要时间和成本,但从长远看,IPv6有利于互联网的持续和长久发展。
目前,国际互联网组织已经决定成立两个专门工作组,制定相应的国际标准。
IPv6 FAQ
1. 什么是IP? 什么是IPv4? 什么是IPv6?
目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。
IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。
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正处在不断发展和完善的过程中,它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。
2. IPv6与IPv4相比有什么特点和优点?
1)更大的地址空间。
IPv4中规定IP地址长度为32,即有2^32-1个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。
2)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。
3)增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow-control)。
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)控制提供了良好的网络平台.
4)加入了对自动配置(Auto-configuration)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.
5)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,这极大的增强了网络安全.
3. 我们需要2^128-1个IP地址吗?
需要.随着电子技术及网络技术的发展,计算机网络将进入人们的日常生活,可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网.并且,准确的说,使用IPv6的网络并没有2^128-1个能充分利用的地址.首先,要实现IP地址的自动配置,局域网所使用的子网的前缀必须等于64,但是很少有一个局域网能容纳2^64个网络终端;其次,由于IPv6的地址分配必须遵循聚类的原则,地址的浪费在所难免.
4. 我想了解一下IPv6,该怎么做呢?
看RFC! 这是最省钱也是最保险的办法,就是枯燥一点.目前国内介绍IPv6的书至少有一本: IPv6--the new protocol(second edition)/新因特网协议IPv6(第二版),清华大学出版社,1999 介绍IPv6网络编程(Unix平台)的书也至少有一本: Unix Network Programming Volume I (Second Edition)/Unix网络编程卷一(第二版),清华大学出版社,1998
5. 我想试一试IPv6,该做些什么呢?
你需要三样东西:支持IPv6的操作系统;支持IPv6的软件;与因特网的连接.
1)目前支持IPv6的操作系统有:Linux(内核版本至少是2.2.1,最好是2.2.12以上),FreeBSD(4.x系列已经支持IPv6,更早的版本需要给内核打补丁),WindowsNT/2000(需要去微软的网站下一个补丁程序),NetBSD,OpenBSD,Solaris(这些就不熟了),等等等等.目前肯定不支持IPv6的操作系统是(我知道的)Windows系列中Windows98及其以前的版本.
2)支持IPv6的操作系统一般都会自带一些支持IPv6的网络程序(Linux的情况比较特殊,有的软件可能本身支持IPv6但在编译的时候没有打开相应的选项,这是因为不同的发布商对IPv6重要性及可用性的看法各不相同).但是,这些操作系统自带的程序往往并不是最好的,你可能需要到网上去找一些好用的支持IPv6的软件.
3)如果你想真正尝试IPv6,一定要连网,起码要有一个局域网环境.
IPv6简介
IPv6是“ Protocol Version 6”的缩写,它是IETF设计的用于替代现行版本IP协议-IPv4-的下一代IP协议。
目前我们使用的第二代互联网IPV4技术,核心技术属于美国。
它的最大问题是网络地址资源有限,从理论上讲,IPV4技术可使用的IP地址有43亿个,其中北美占有3/4,约30亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个,中国只有3千多万个,只相当于美国麻省理工学院的数量。
地址不足,严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。
与IPV4相比,IPV6具有以下几个优势:首先就是网络地址近乎无限,根据这项技术,其网络地址可以达到2的128次方个,如果说IPV4的地址总数为一小桶沙子的话,那么IPV6的地址总数就像是地球那么大的一桶沙子。
其次就是由于每个人都可以拥有一个以上的IP地址,网络的安全性能将大大提高。
第三就是数据传输速度将大大提高。
IPv6的主要优势还体现在以下几方面:提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、支持即插即用和移动性、更好实现多播功能。
根据这项技术,如果说IPV4实现的只是人机对话,而IPV6则扩展到任意事物之间的对话,它不仅可以为人类服务,还将服务于众多硬件设备,如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等,它将是无时不在,无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。
而且它所带来的经济效益将非常巨大.当然,IPv6并非十全十美、一劳永逸,不可能解决所有问题。
IPv6只能在发展中不断完善,也不可能在一夜之间发生,过渡需要时间和成本,但从长远看,IPv6有利于互联网的持续和长久发展。
ipv6的具体含义和详解
定义
IPv6是 Protocol Version 6的缩写,其中 Protocol译为“互联网协议”。
IPv6是IETF(互联网工程任务组, Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。
目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。
IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。
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正处在不断发展和完善的过程中,它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。
概述
目前我们使用的第二代互联网IPV4技术,核心技术属于美国。
它的最大问题是网络地址资源有限,从理论上讲,IPV4技术可使用的IP地址有43亿个,其中北美占有3/4,约30亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个,中国只有3千多万个,只相当于美国麻省理工学院的数量。
地址不足,严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。
随着电子技术及网络技术的发展,计算机网络将进入人们的日常生活,可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网。
但是与IPv4一样,IPv6一样会造成大量的IP地址浪费。
准确的说,使用IPv6的网络并没有2^128-1个能充分利用的地址。
首先,要实现IP地址的自动配置,局域网所使用的子网的前缀必须等于64,但是很少有一个局域网能容纳2^64个网络终端;其次,由于IPv6的地址分配必须遵循聚类的原则,地址的浪费在所难免。
但是,如果说IPV4实现的只是人机对话,而IPV6则扩展到任意事物之间的对话,它不仅可以为人类服务,还将服务于众多硬件设备,如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等,它将是无时不在,无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。
而且它所带来的经济效益将非常巨大。
当然,IPv6并非十全十美、一劳永逸,不可能解决所有问题。
IPv6只能在发展中不断完善,也不可能在一夜之间发生,过渡需要时间和成本,但从长远看,IPv6有利于互联网的持续和长久发展。
目前,国际互联网组织已经决定成立两个专门工作组,制定相应的国际标准。
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,即有2^32-1(符号^表示升幂,下同)个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。
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)支持以及对流的支持(Flow Control),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,Quality of Service)控制提供了良好的网络平台。
四,IPv6加入了对自动配置(Auto Configuration)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,极大的增强了网络的安全性。
技术信息概述
IPv6包由IPv6包头(40字节固定长度)、扩展包头和上层协议数据单元三部分组成。
IPv6包扩展包头中的分段包头(下文详述)中指名了IPv6包的分段情况。
其中不可分段部分包括:IPv6包头、Hop-by-Hop选项包头、目的地选项包头(适用于中转路由器)和路由包头;可分段部分包括:认证包头、ESP协议包头、目的地选项包头(适用于最终目的地)和上层协议数据单元。
但是需要注意的是,在IPv6中,只有源节点才能对负载进行分段,并且IPv6超大包不能使用该项服务。
IPv6包头
IPv6包头长度固定为40字节,去掉了IPv4中一切可选项,只包括8个必要的字段,因此尽管IPv6地址长度为IPv4的四倍,IPv6包头长度仅为IPv4包头长度的两倍。
其中的各个字段分别为:
Version(版本号):4位,IP协议版本号,值= 6。
Traffice Class(通信类别):8位,指示IPv6数据流通信类别或优先级。
功能类似于IPv4的服务类型(TOS)字段。
Flow Label(流标记):20位,IPv6新增字段,标记需要IPv6路由器特殊处理的数据流。
该字段用于某些对连接的服务质量有特殊要求的通信,诸如音频或视频等实时数据传输。
在IPv6中,同一信源和信宿之间可以有多种不同的数据流,彼此之间以非“0”流标记区分。
如果不要求路由器做特殊处理,则该字段值置为“0”。
Payload Length(负载长度):16位负载长度。
负载长度包括扩展头和上层PDU,16位最多可表示65,535字节负载长度。
超过这一字节数的负载,该字段值置为“0”,使用扩展头逐个跳段(Hop-by-Hop)选项中的巨量负载(Jumbo Payload)选项。
Next Header(下一包头):8位,识别紧跟IPv6头后的包头类型,如扩展头(有的话)或某个传输层协议头(诸如TCP,UDP或着ICMPv6)。
Hop Limit(跳段数限制):8位,类似于IPv4的TTL(生命期)字段。
与IPv4用时间来限定包的生命期不同,IPv6用包在路由器之间的转发次数来限定包的生命期。
包每经过一次转发,该字段减1,减到0时就把这个包丢弃。
Source Address(源地址):128位,发送方主机地址。
Destination Address(目的地址):128位,在大多数情况下,目的地址即信宿地址。
但如果存在路由扩展头的话,目的地址可能是发送方路由表中下一个路由器接口。
IPv6扩展包头
IPv6包头设计中对原IPv4包头所做的一项重要改进就是将所有可选字段移出IPv6包头,置于扩展头中。
由于除Hop-by-Hop选项扩展头外,其他扩展头不受中转路由器检查或处理,这样就能提高路由器处理包含选项的IPv6分组的性能。
通常,一个典型的IPv6包,没有扩展头。
仅当需要路由器或目的节点做某些特殊处理时,才由发送方添加一个或多个扩展头。
与IPv4不同,IPv6扩展头长度任意,不受40字节限制,以便于日后扩充新增选项,这一特征加上选项的处理方式使得IPv6选项能得以真正的利用。
但是为了提高处理选项头和传输层协议的性能,扩展头总是8字节长度的整数倍。
目前,RFC 2460中定义了以下6个IPv6扩展头:Hop-by-Hop(逐个跳段)选项包头、目的地选项包头、路由包头、分段包头、认证包头和ESP协议包头:
(一)Hop-by-Hop选项包头包含分组传送过程中,每个路由器都必须检查和处理的特殊参数选项。
其中的选项描述一个分组的某些特性或用于提供填充。
这些选项有:
Pad1选项(选项类型为0),填充单字节。
PadN选项(选项类型为1),填充2个以上字节。
Jumbo Payload选项(选项类型为194),用于传送超大分组。
使用Jumbo Payload选项,分组有效载荷长度最大可达4,294,967,295字节。
负载长度超过65,535字节的IPv6包称为“超大包”。
路由器警告选项(选项类型为5),提醒路由器分组内容需要做特殊处理。
路由器警告选项用于组播收听者发现和RSVP(资源预定)协议。
(二)目的地选项包头指名需要被中间目的地或最终目的地检查的信息。
有两种用法:
如果存在路由扩展头,则每一个中转路由器都要处理这些选项。
如果没有路由扩展头,则只有最终目的节点需要处理这些选项。
(三)路由包头
类似于IPv4的松散源路由。
IPv6的源节点可以利用路由扩展包头指定一个松散源路由,即分组从信源到信宿需要经过的中转路由器列表。
(四)分段包头
提供分段和重装服务。
当分组大于链路最大传输单元(MTU)时,源节点负责对分组进行分段,并在分段扩展包头中提供重装信息。
(五)认证包头
提供数据源认证、数据完整性检查和反重播保护。
认证包头不提供数据加密服务,需要加密服务的数据包,可以结合使用ESP协议。
(六)ESP协议包头
提供加密服务。
上层协议数据单元
上层数据单元即PDU,全称为Protocol Data Unit。
PDU由传输头及其负载(如ICMPv6消息、或UDP消息等)组成。
而IPv6包有效负载则包括IPv6扩展头和PDU,通常所能允许的最大字节数为65535字节,大于该字节数的负载可通过使用扩展头中的Jumbo Payload(见上文)选项进行发送。
IPv6的6什么意思
IPv6是 Protocol Version 6的缩写,其中 Protocol译为“互联网协议”。
IPv6是IETF(互联网工程任务组, Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。
目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。
IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。
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正处在不断发展和完善的过程中,它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。
每个人将拥有更多IP地址。