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ipv6的優(yōu)勢

 初夏梅梅 2010-03-23
一、IPv6的優(yōu)勢

IPv6的發(fā)展是從1992年開始的,經(jīng)過了12年的發(fā)展時間,IPv6的標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)基本完善,在這個過程中,IPv6逐步優(yōu)化了體系結(jié)構(gòu),為業(yè)務(wù)發(fā)展創(chuàng)造機會,歸納起來IPv6的優(yōu)勢包括如下幾個特點。

地址充足:IPv6產(chǎn)生的初衷主要是針對IPv4地址短缺問題,即從IPv4的32bit地址,擴展到了IPv6的128bit地址,充分解決了地址匱乏問題。同時是有范圍的,包括鏈路本地地址、站點本地地址和任意傳播地址,這也進(jìn)一步增加了地址應(yīng)用的擴展性。

簡單是美:通過簡化固定的基頭、采用64比特邊界定位、取消IP頭的校驗和域等措施,以提高對IP報文的處理效率。

擴展為先:引入靈活的擴展報頭,按照不同協(xié)議要求增加擴展頭種類,按照處理順序合理安排擴展頭的順序,其中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要處理的擴展頭在報文頭的前部,而需要宿端處理的擴展頭在報文頭的尾部。

層次區(qū)劃:IPv6極大的地址空間使層次性的地址規(guī)劃成為可能,同時國際標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)規(guī)定了各個類型地址的層次結(jié)構(gòu),這樣既便于路由的快速查找,也有利于路由聚合,縮減IPv6路由表大小,降低規(guī)劃的難度。

即插即用:IPv6引入自動以及重配置技術(shù),對于等實現(xiàn)自動增刪更新配置,提高IPv6的易管理性。

貼身安全:IPv6集成了,用于網(wǎng)絡(luò)層的認(rèn)證與加密,為用戶提供端到端安全,使用起來比IPv4簡單、方便,可以在遷移到IPv6時同步發(fā)展IPSec。

考慮:新增流標(biāo)記域,為源宿端快速處理實時業(yè)務(wù)提供可能,有利于低性能的業(yè)務(wù)終端支持IPv6的語音、視頻等應(yīng)用。

移動便捷:MobileIPv6增強了的移動特性、安全特性、路由特性,降低了網(wǎng)絡(luò)部署的難度和投資,為用戶提供了永久在線的服務(wù)。

可以說,IPv6的上述特點充分迎合了未來網(wǎng)絡(luò)向IP融合統(tǒng)一的發(fā)展方向,并提升了IP網(wǎng)絡(luò)的可運營可管理性。

二、IPv6的殺手應(yīng)用

IPv6技術(shù)體系經(jīng)歷了十多年的發(fā)展,其標(biāo)準(zhǔn)化的緩慢,嚴(yán)重影響了IPv6技術(shù)關(guān)鍵應(yīng)用體系的建立。近兩年來由于亞洲和歐洲力量的推動,IPv6的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程明顯加快,具有IPv6特性的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)終端,以及相關(guān)的硬件平臺的推出也已加快了進(jìn)度。在這種趨勢下,IPv6的關(guān)鍵應(yīng)用將很快出現(xiàn)。

1.3G業(yè)務(wù)

由于IP的諸多優(yōu)點和全球IP浪潮的沖擊,3G演變?yōu)槿獻(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的趨勢越來越明顯。為了滿足永遠(yuǎn)在線的需要,每一個要接入因特網(wǎng)的移動設(shè)備都將需要兩個唯一的IP地址來實現(xiàn)移動因特網(wǎng)連接,本地網(wǎng)絡(luò)分配一個靜態(tài)IP地址,連接點分配第二個IP地址用于漫游。GPRS和3G作為未來藍(lán)圖中的核心組成部分,對IP地址的需求量極大,只有IPv6才能滿足這種需要。

在3GPP的標(biāo)準(zhǔn)中,R4版本已經(jīng)實現(xiàn)核心網(wǎng)的IP化和CS域承載和控制的分離,在R5和以后的版本中接入網(wǎng)也將實現(xiàn)IP化,域也將在UMTSR5中推出。3GPPRANWG3已經(jīng)通過如下決議:對于Iu、Iub以及Iur接口,如果要提供IP傳輸,則UTRAN節(jié)點必須支持IPv6,UTRAN節(jié)點支持IPv4作為可選。
    與IPv4相比,IPv6具有許多新的特點,如簡化的IP包頭格式、主機地址自動配置、認(rèn)證和加密以及較強的移動支持能力等。概括起來,IPv6的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下五個方面。
  
  地址長度
  
  這個特點 對運營商有著強大的吸引力。
  
  IPv6的128位地址長度形成了一個巨大的地址空間。在可預(yù)見的很長時期內(nèi),它能夠為所有可以想象出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個全球惟一的地址。128位地址空間包含的準(zhǔn)確地址數(shù)是340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456個。這個數(shù)目足夠為地球上每一粒沙子提供一個獨立的IP地址。
  
  據(jù)了解,IPv6能為主機接口提供不同類型的地址配置,包括全球地址(Globally)、全球單播地址(unicast)、區(qū)域地址(on-site)、鏈路本地地址(link local address)、地區(qū)本地地址(site local address)、廣播地址(Broadcast)、多播群地址(multicast group address)、任播地址(anycast address)、移動地址(Mobility)、家鄉(xiāng)地址(home address)和轉(zhuǎn)交地址(care-of address)等。
  
  移動性
  
  IPv6對移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的較強的支持能力是運營商非??粗氐?。
  
  移動IP需要為每個設(shè)備提供一個全球惟一的IP地址。IPv4沒有足夠的地址空間可以為在Internet上運行的每個移動終端分配一個這樣的地址。而移動IPv6能夠通過簡單的擴展,滿足大規(guī)模移動用戶的需求。這樣,它就能在全球范圍內(nèi)解決有關(guān)網(wǎng)絡(luò)和訪問技術(shù)之間的移動性問題。
  
  移動IPv6在新功能和新服務(wù)方面可提供更大的靈活性。每個移動設(shè)備設(shè)有一個固定的家鄉(xiāng)地址(home address),這個地址與設(shè)備當(dāng)前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關(guān)。當(dāng)設(shè)備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時,可以通過一個轉(zhuǎn)交地址來提供移動節(jié)點當(dāng)前的位置信息。移動設(shè)備每次改變位置,都要將它的轉(zhuǎn)交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對應(yīng)的通信節(jié)點。在家鄉(xiāng)以外的地方,移動設(shè)備傳送數(shù)據(jù)包時,通常在IPv6報頭中將轉(zhuǎn)交地址作為源地址。
  
  移動節(jié)點在家鄉(xiāng)以外的地方發(fā)送數(shù)據(jù)包時,使用一個家鄉(xiāng)地址目標(biāo)選項。目的是通過這個選項把移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址告訴給包的接收者。由于在該數(shù)據(jù)包里包含家鄉(xiāng)地址的選項,接收方通信節(jié)點在處理這個包時就可以用這個家鄉(xiāng)地址替換包內(nèi)的轉(zhuǎn)交地址。因此,發(fā)送給移動節(jié)點的IPv6包就能夠透明地選路到該節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址處。對通信節(jié)點和轉(zhuǎn)交地址之間的路由進(jìn)行優(yōu)化會使網(wǎng)絡(luò)的利用率更高。
  
  3GPP是移動網(wǎng)絡(luò)的一個標(biāo)準(zhǔn)化組織,IPv6已經(jīng)被該組織所采納,其發(fā)布的第五版文件中規(guī)定在IP多媒體核心網(wǎng)中將采用IPv6。這個核心網(wǎng)將處理所有3G網(wǎng)絡(luò)中的多媒體數(shù)據(jù)包。
  
  內(nèi)置的安全特性
  
  這一點相對于IPv4有了提高。
  
  IPv6協(xié)議內(nèi)置安全機制,并已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,可支持對企業(yè)網(wǎng)的無縫遠(yuǎn)程訪問。即使終端用戶用“實時在線”方式接入企業(yè)網(wǎng),這種安全機制也是可行的;而這種“實時在線”的服務(wù)類型在IPv4技術(shù)中是無法實現(xiàn)的。對于從事移動性工作的人員來說,IPv6是IP級企業(yè)網(wǎng)存在的保證。
  
  在安全性方面,IPv6同IP安全性(IPSec)機制和服務(wù)一致。除了必須提供網(wǎng)絡(luò)層這一強制性機制外,IPSec還提供兩種服務(wù)。其中,認(rèn)證報頭(AH)用于保證數(shù)據(jù)的一致性,而封裝的安全負(fù)載報頭(ESP)用于保證數(shù)據(jù)的保密性和數(shù)據(jù)的一致性。在IPv6包中,AH和ESP都是擴展報頭,可以同時使用,也可以單獨使用其中一個。此外,作為IPSec的一項重要應(yīng)用,IPv6還集成了VPN的功能。
  
  服務(wù)質(zhì)量
  
  在這方面,IPv6較之IPv4有了很大的改善。
  
  服務(wù)質(zhì)量(QoS)包含幾個方面的內(nèi)容。
  
  從協(xié)議的角度看, IPv6的優(yōu)點體現(xiàn)在能提供不同水平的服務(wù)。這主要是由于IPv6報頭中新增加了字段“業(yè)務(wù)級別”和“流標(biāo)記”。有了它們,在傳輸過程中,中間的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP地址流。盡管對這個流標(biāo)記的準(zhǔn)確應(yīng)用還沒有制定出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但將來它會用于基于服務(wù)級別的新計費系統(tǒng)。
  
  另外,在其他方面,IPv6也有助于改進(jìn)QoS。這主要表現(xiàn)在支持“實時在線”連接、防止服務(wù)中斷以及提高網(wǎng)絡(luò)性能方面。同時,更好的網(wǎng)絡(luò)和QoS也會提高客戶的期望值和滿意度。
  
  自動配置
  
  這是一種即插即用的機制。
  
  IPv6的另一個基本特性是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址的自動配置方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下,需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機制獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后,它使用另一種即插即用的機制,在沒有任何人工干預(yù)的情況下,獲得一個全球惟一的路由地址。有狀態(tài)配置機制如DHCP(動態(tài)主機配置協(xié)議)需要一個額外的服務(wù)器,因此也需要很多額外的操作和維護(hù)。

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