作者:未知

摘要:近些年来，因特网得到了飞速发展，网络在人们的日常生活和工作中起着日益重要的作用，越来越多的其他设备连接到因特网上，尤其移动通信由传统的语音通信向数据通信转化，IPv4显然已经无法满足这些要求，加之Internet IP 地址分配不合理，IPv4 的许多缺陷逐渐显现，其中最突出的是IP 地址空间将被耗尽和主干路由表不断增长的问题，虽然NAT(网络地址翻译)等地址使用技术可以缓解IPv4地址不足的状况，但是不能从根本解决问题。所以，IPv6的推广是大势所趋。其简单描述了IPv4 和IPv6 之间的区别，探究了从IPv4 过渡到IPv6 的技术策略。

关键词:IPv4 IPv6 互联网 方法

0引言

随着互联网在人们社会生活的普及和发展，现有的网络基础设施和网络服务已难以满足和支持将来大规模的网络应用。现有Internet 已十分拥挤，IP地址空间不足，路由表不断庞大，网络的管理和运营变得非常复杂，地址空间匮乏、带宽瓶颈、网络安全、数据保密、服务质量、新业务的盈利模式、对移动特性的支持等问题逐渐暴露出来，为了应对这一危机，IETF制定出了新的网络协议――IPv6。[1]

1IPv4与IPv6的比较

IPv6是为了解决IPv4的不足而由IETF提出。为了防止将来又出现IPv4现在遇到的问题，IETF超前设计了IPv6，但是IPv6也不是最终的网络协议。下面是IPv4与IPv6之间在构成、功能、表示方法以及在IPSec、QoS方面的一些差异:[2]

1.1 全新的报文结构

IPv6使用了新的协议头格式，不仅仅是简单地将IPv4报文头中的地址部分增加到128位而已。在IPv6中，报文头部包括固定头部和扩展头部，一些非根本性的和可选字段被移到IPv6协议头之后的扩展协议头中，这使得网络中的中间路由器在处理IPv6协议头时，有更高的效率。

1.2 巨大的地址空间

IPv6的地址空间非常巨大，夸张的说，可以做到地球上的每一粒沙子都有一个IP地址。

IPv4 的地址位数为32 位，也就是最多有2 的32 次方的电脑可以联到Internet 上。IPv6的地址位数增长了4倍，达到128比特，地址空间扩展为3.4×10的38次方个，人均可分配到5.7x10的28次方个IPv6 地址。

1.3 全新的地址配置方式

随着技术的进一步发展，Internet上的节点不再是单纯的计算机了，将包括PDA，移动电话、各种终端，甚至包含冰箱、彩电等家用电器，这就要求IPv6主机地址配置更加简化。

为了简化地址配置，IPv6除了支持手工地址配置和有状态自动地址配置外，还支持一种无状态地址配置技术。在无状态地址配置中，网络上的主机能自动给自己配置IPv6地址。在同一链路上，所有主机不用人工干预就可以通信。

1.4 更好的Qos支持

IPv6在报头中新定义了一个叫做流标签的特殊字段。IPv6的流标签字段使得网络中的路由器可以对属于一个流的数据包进行识别，并提供特殊处理。用这个标签，路由器无需打开传送的内层数据包就可以识别流，这样即使数据包有效载荷已经进行了加密，仍然可以实现对Qos的支持。

1.5 内置的安全性

IPv6协议本身就支持IPSec，包括AH和ESP等扩展报头，这就为网络安全性提供了一种基于标准的解决方案，提高了不同IPv6实现方案之间的互操作性。

1.6 全新的邻居发现协议

IPv6中的邻节点发现协议是一系列机制，用来管理相邻节点的交互。该协议用更加有效的单播和组播报文，取代了IPv4中的地址解析(ARP)、ICMP路由器发现、ICMP路由器重定向，并在无状态地址自动配置中起到不可或缺的作用。

1.7 良好的扩展性

因为IPv6报头之后添加了扩展报头，IPv6可以很方便的实现扩展。IPv4报头中的选项最多可以支持40个字节的选项，而IPv6扩展报头的长度只受到IPv6数据包的长度制约。

1.8 内置的移动性

由于采用了Routing Header 和Destination Option Header等扩展报头，使得IPv6提供了内置的移动性。[3][4][5]

2IPv4向IPv6过渡的办法

要实施IPv6网络，必须考虑现有网络条件，充分利用现有的条件构建下一代互联网，以免造成过多的投资浪费。现有网络设备大多都是基于IPv4的，不可能在短时期内都更换为基于IPv6设备，因此，在相对较长的一段时期内，IPv6网络和IPv4网络共存，实现IPv4向IPv6的平稳演进，可以通过双栈主机、隧道技术和翻译转换技术来实现在IPv4的环境里组建IPv6网络。

2.1 双协议栈

双协议栈是指在完全过渡到IPv6 之前，使一部分主机和路由器装有两个协议，一个IPv4 协议和一个IPv6 协议。因此这种主机既能与IPv6 的系统通信，又能与IPv4 的系统通信。网络中的主机、服务器和路由器可以同时使用IPv4和IPv6协议栈。当双栈节点连接到一个启用双栈的网络时，双栈模式为节点在IPv6或者IPv4上建立端到端的会话提供了灵活性。[6]

文章来源：《电脑与电信》 网址: http://www.dnydxzz.cn/zonghexinwen/2020/0723/387.html