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解读:IPv6——下一代互联网商业应用解决方案

    2017-12-04 09:54

近日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,并发出通知,要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实。

基于互联网协议第四版(IPv4)的全球互联网面临网络地址消耗殆尽、服务质量难以保证等制约性问题,IPv6能够提供充足的网络地址和广阔的创新空间,是全球公认的下一代互联网商业应用解决方案。

大力发展基于IPv6的下一代互联网,有助于显著提升我国互联网的承载能力和服务水平,更好融入国际互联网,共享全球发展成果,有力支撑经济社会发展,赢得未来发展主动。

IPV6是什么?

IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet 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,号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个网址。

IPv4用在分组交换网络上,使用32位地址。这意味着,最多只有4294967296个地址。每个地址用于识别连接到互联网的每个设备,然后地址用于引导进出该设备的流量。

IPv4经常用句点十进制来表示,四组数字由句点分隔。按照这种格式,由于实际值是32位,四个句点的IP地址192.0.2.235表示3221226219。

在分配的40多亿个IPv4地址中,又作了进一步细分,分别用于专用网络、共享地址、基准测试及其他具体用途。

随着互联网用户数量急剧增加,另外越来越多的设备连接到互联网,这一点变得非常明显:IPv4即将耗尽全部数量的地址。实际上,已经有40多亿个设备在共享IP地址。

IPv6增加了340万亿个IP地址,即使地球上每个人都有几十个联网设备,分配的话也绰绰有余。IPv6于2012年6月6日推出,可是许多组织还没有采取措施来适应这个新系统。

较之IPv4使用的32位地址,IPv6使用128位地址。两者无法实现互操作,要是哪种设备无法同时支持两种协议,互联网服务提供商和网络技术员只好买两套,一套支持IPv4,另一套支持IPv6。IPv6用8组16位来表示,4位数字用冒号分隔,比如2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329。由于IPv6地址输入起来和阅读起来都很不方便,已有人提议转换成标准文本。

新协议还增加了一些附加的安全功能,简化了路由器处理,实现了多播机制,那样单个网络数据包在一次操作中可以发送到多个目的地。

IPV6的优势特点

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(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,在IPV6中的加密与鉴别选项提供了分组的保密性与完整性。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使用新的头部格式,其选项与基本头部分开,如果需要,可将选项插入到基本头部与上层数据之间。这就简化和加速了路由选择过程,因为大多数的选项不需要由路由选择。

八、新的选项。IPV6有一些新的选项来实现附加的功能。

我国IPV6的发展

IPv6从1998年由CERNET首次引进中国,到今年2017年,也将满20年了。现在教育网的IPv6网络已经覆盖了800多所高校,已经有600万IPv6网络用户。电信、联通、移动的IPv6试点城市里面,合计也有超过1500万的IPv6用户。粗略算一算,国内IPv6的用户数量大约有2000万了。

不过,中国目前与美国、欧洲国家,乃至于印度之间的差距,不仅没有缩小,反而显著加大,中国在IPv6发展上严重落后。

2016年12月7日举行的“2016全球网络技术大会(GNTC)”上,中国工程院院士、清华大学教授吴建平在演讲中表示,我国的IPv6发展“起了个大早,赶了个晚集。

《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》的发布,将推进IPv6规模部署。大力发展基于IPv6的下一代互联网,有助于提升我国网络信息技术自主创新能力和产业高端发展水平,高效支撑移动互联网、物联网、工业互联网、云计算、大数据、人工智能等新兴领域快速发展,不断催生新技术新业态,促进网络应用进一步繁荣,打造先进开放的下一代互联网技术产业生态。

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责任编辑:沙均奖