浅析互联网IPv6技术

（江汉大学文理学院，湖北 武汉 430056）

【摘要】

本文旨在阐述互联网IPv6技术，首先对IPv6技术的地址格式、地址分类和配置以及网络域名解析进行介绍的基础上，详细阐述了IPv6技术在互联网络的移动连接、提升网络服务质量、通信报头简化以及提高网络安全性等方面的优势，从而为提升整个互联网络的性能，促进互联网的大力发展。

【关键词】

IPv6技术；移动连接；扩展报头；IPSec

1.概述

随着科学技术的的不断发展以及社会经济水平的不断提高，互联网通信以及计算机技术在社会的各个领域中应用越来越广泛，个人电脑也成为了企业生产、家庭生活不可或缺的生产生活用品。在互联网络中，设备之间的通信都是基于TCP/IP协议，这也就要求每个网络设备都有一个网络IP，才能完成设备之间的网络数据通信。IPv4技术具有简单、灵活、开放等特点，成为当前互联网络应用最为广泛的通信技术。然而，随着互联网络应用不断扩大，各种虚拟化技术、远程技术大量应用，使得原本就紧张的IP地址资源更加捉襟见肘，安全性能和网络服务质量也不能满足当前互联网络的快速发展和大量应用。基于当前对网络通信资源的亟需要求，IPv6技术应运而生，在地址空间上较于IPv4技术来说也有很大提升，在网络安全性、数据传输性方面也都有非常优越的性能。所以对互联网络IPv6技术的学习和研究，对于扩展互联网应用、提升网络安全性和数据传输行来说具有非常重要的现实意义。

2.互联网IPv6技术

与IPv4技术的地址格式类似，IPv6技术为了满足网络IP地址资源的应用，将网络IP地址从IPv4技术的32位扩展到IPv6技术的128位，在地址表示格式上，也与IPv4技术类似，IPv4的地址是用每8位二进制表示一个地址字段，共有4个字段，字段之间通过“.”号隔开，而IPv6技术则是使用了8个字段，每16位表示一个字段，字段之间通过“：”隔开。理论上将，IPv6技术为互联网络提供了2的128次方个网络IP地址资源，在很长一段时间内，可以满足互联网设备乃至以后物联网设备的对网络IP地址资源的需求。IPv6技术不仅通过对地址位数的扩展增加了网络IP资源容量，极大地满足了当前互联网络快速发展的需求，而且还在地址分类与配置、网络域名解析、网络移动连接、服务质量、报头简化、网络安全性等方面都具有非常大优势，来提升互联网络的整体性能。

2.1地址分类与配置

在IPv6技术中，每个IP地址都是对应于网络节点的每个接口。不同于IPv4的A类，B类，C类地址，IPv6技术对其网络IP地址分为单点传送地址，多点传送地址和任意点传送地址，来应对网络中不同的数据传输类型。对于单点传送地址来说，一个地址表示一个接口，多点传送地址和任意传送地址则表示多个接口，当数据通信报文传输到任意传送地址上，则有该地址上最接近的端口来接受传输数据端。同时，IPv6技术还根据网络主机节点的结构类型不同，可以对IP地址配置成进行全球地址、区域地址、地区本地地址、广播地址、家乡地址，并在有状态和无状态两种方式下进行自动配置。

2.2网络域名解析

在网络域名解析方面，IPv6技术保留了IPv4技术的网络层次原理，并增加了地址集聚和地址更变两种方式到网络域名解析中。IPv6技术包括从网络域名到网络IP地址进行解释的正向解析以及从网络IP地址到网络域名进行解释的反向解析两种方式。其中，IPv6技术的正向解析中含有对当前互联网络的IPv4地址进行简单扩充的“AAAA”资源记录以及当前网络IPv6地址进行记录和构建的“A6”资源记录两种，来对当前网络不同网络域名进行解析。反向解析则包括半字节16进制数字格式以及二进制传格式两种方式，来完成网络域名的解析。

2.3网络移动连接

IPv6技术集成了网络IP层移动功能，增加了网络移动连接的功能，对于移动网络终端日益增加的今天来说，具有非常大的应用优势。由于移动终端设备需要一个全球唯一的IP地址，从而随时随地地享受到公共互联网络服务。IPv6技术通过扩展网络IP地址位数，集成IP层的移动功能，从而满足了庞大的移动网络设备对网络IP地址的数量需求和功能需求，实现互联网络的移动连接。此外，为了增加IPv6技术的移动应用，该技术还增加了IP地址自动配置、邻居发现、黑洞检测、动态地址发现机制等多种移动新特性，从而使支持IPv6技术的移动设备享受更加优质安全的网络服务。

2.4服务质量

互联网络的不断发展催生了不同水平的网络服务，而IPv6技术为了使用户享受高质量的不同水平的服务，在报文格式中增加了业务级别和流标记的字段，网络设备在接收到IPv6技术的数据通信数据包后，通过对IPv6报文的解析来识别出不同的业务数据包，从而对不同的IP地址流的数据包进行分开处理，提升了不同业务的网络服务效率。同时，IPv6技术还提供了防止服务中断以及时时在线连接的技术，来提供互联网络的服务质量。

2.5报头简化

为了节约网络设备的资源开销，减小数据通信的网络带宽，IPv6技术对通信数据包的报头进行简化，通过40个字节的基本报头和若干个扩展报头来组成IPv6协议的数据包报头。IPv6技术将通信数据包的报头简化到8个域，通过固定的40个字节来使路由器更加轻松地处理转发，而扩展报头的利用则大大提升了40个字节基本包头的局限性，使得IPv6技术的数据包更加灵活地应对不同的网络应用和服务需求。当前，IPv6技术通过基本报头和扩展报头可以实现身份认证报头、路由报头、逐个路程段选项报头等多种报头形式。

2.6网络安全性

互联网络的安全性是一直被关注的问题。IPv6技术通过集成IPSec协议，使用标准化的安全机制，来提升IP通信的安全性。IPSec协议为IPv6技术提供了认证和加密的安全机制，通过认证机制对通信数据包的发送方进行身份认证并判断通信数据是否被恶意全改，而加密机制则是通过一定的加密算法，对通信数据进行数据加密，从而确保提高通信数据的安全性。在IPv6技术在通信报文中包括了IPSec的定义认证方法的认证报头AH以及包括加密方法和可选认证方法的安全负载封装ESP，从而根据不同的互联网络安全需求来选用不同的协议来提供网络通信的安全性。

3.总结

IPv6技术替代IPv4技术是当前互联网络发展的必然趋势，不仅能够满足大量网络设备对IP地址资源的需求，而且在网络移动连接、提升网络服务质量、节省网络设备资源和带宽、提高网络安全行方面都具有非常大的优势，从而为互联网用户提供更加优质的网络服务。

参考文献：

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