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ipv6协议分析与实现文献综述

 2020-04-07 16:06:39  

一、 研究目的和意义:

Internet经历了快速膨胀的发展。由于历史原因,IPv4在设计时存在局限性。该协议的最初目的是用在军用网络中,认为使用网络的人都是可靠地,没有考虑到网络安全问题。当初只考虑在网络中传输的是一些计算数据和文本信息,没有考虑对多种服务的支持,不提供服务质量(Qos)保证。设计时用32位(bit)标识IP地址空间,认为这是一个巨大的数字,对网络地址的连续标识是足够用了。

目前在我们的学习生活中应用的网络都是分配的IPv4地址,但就在不久前,40多亿个IPv4地址就已经全部分配完毕,如今,满足现有设备地址分配需求的新一代互联网传输协议IPv6正式上线。

IPv6提出将IP地址的长度由32个比特位扩展到128个比特位,将IPv6的地址空间扩展为3.4*1038个。它的地址空间是IPv4的298倍。如果地球表面面积按5.11*1014平方米计算。那么地球表面每一平方米平均可以获得的IPv6地址数为6.65*1023个。这样的数字可以保证今后所有接入Internet的设备数量将不受限制地持续增长,可以适应更长时间的需要。促使推广IPv6的另一个原因是新的应用对Internet提出了更高的要求,需要Internet提供更复杂的寻址与路有能力,特别是下一代移动数字电话对Internet提出了更高的要求。

随着IPv4地址的告罄,全球各个国家都在加快IPv4向IPv6迁移的进度。这不得不让我们对IPv6进行新的了解,并对比它与IPv4的差异,虽然今天的互联网大多数应用的是IPv4协议,IPv4协议已经使用了20多年,但是在这20多年成功的背后也隐藏着越来越多不可忽视的问题。IPv6使用128位地址长度,几乎不受限制地提供地址,暂时解决了IPv4协议地址短缺的问题,并且考虑到了在IPv4中解决不好的一些问题,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,经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期,IPv6将最终完全取代IPv4在互联网上的地位。

二、国际形势和发展趋势:

2011年2月3日,ICANN宣布全球IPv4地址总池耗尽。目前,亚太地址池还有近2千万的地址可以分配给各成员单位,预计很快分配完毕,新地址申请变得极其困难,我国IPv4地址资源非常有限,仅占全球地址总数的7.3%,随着各大公司业务发展对地址需求的激增,IP地址形势日益严峻,为此,很多公司比如移动已经于早些年加大了地址申请力度,但地址使用量呈加速增长趋势,难以满足未来业务发展的需求。2006年中国教育科研网2(Cernet2)开通,CERNET2是中国下一代互联网示范工程核心网的重要组成部分,建成以后,将是世界上规模最大的纯IPv6国家主干网。CERNET2主干网连接分步在我国20个主要城市的CERNET2核心节点,传输速率为2.5~10Gbps,将实现全国200余所著名高校的高速接入,同时为全国其它科研院所和研发机构就近接入提供条件,并通过下一代互联网交换中心与国内其它下一代互联网、国际下一代互联网实现高速互联,从而形成我国开展下一代互联网及其应用研究的重要实验环境。

目前,在国际上IETF是IPv6标准的主要推动者,已经制定出了多个关于IPv6技术、协议的RFC。相比而言,我国的IPv6技术标准的制定起步较晚。我国从2001年开始了IPv6标准的制定,在制定过程中,主要是从国内的实际情况出发,围绕着以下几方面展开工作:

1.IPv6协议类标准

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