IPv4与IPv6的比较

——IPv4和IPv6的比较IPv4的发展史及特点IPv4的现状及问题IPv6的出现与探索IPv6的优越之处IPv4向IPv6的过渡IPv4，是互联网协议IP的第四版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石的协议，它包含寻址信息和控制信息，可使数据包在网络中路由（把信息从源穿过网络传递到目的地的行为，在路上，至少遇到一个中间节点）。IP协议是TCP/IP协议族中的主要网络层协议，与TCP协议结合组成整个因特网协议的核心协议。IP协议同样都适用于LAN（局域网）和WAN（广域网）通信。60年代中期，诞生了一个新型网络——ARPANET70年代中期，ARPA开始制定TCP/IP体系结构和协议规范1983年TCP/IP协议被ARPANET采用，直至发展到后来的互联网1998年，因特网全球用户人数已激增到1.47亿时间提供无连接的和最有效的数据包传送提供数据包的分割及重组以支持不同最大传输单元大小的数据连接类型A类型B类型C8位16位24位24位16位8位特殊的IP地址段—127.x.x.x给本地网地址使用。—224.x.x.x为多播地址段。—255.255.255.255为通用的广播地址。—10.x.x.x，172.16.x.x至172.31.x.x和192.168.x.x供本地网使用IP包长IP包由首部(header)和实际的数据部分组成。数据部分一般用来传送其它的协议，如TCP，UDP，ICMP等。IP协议将包先拆分后组合。IP路由IPv4技术即适用于局域网(LAN)也适用于广域网，一个IP包从发送方出发，到接送方收到。路由器会自动选择最佳的路线来传输IP包，这样提高了IP通信的可靠性。IP地址的分布现状IP地址的应用现状大量IP地址资源集中分布在某些发达国家和各个国家的某些发达地区由于IP地址分布的极不均衡，使得真正应用中就出现了部分国家和某些国家部分区域的不够用的现状，这也就出现了IP地址资源跨区域交易的现象IP地址路由瓶颈服务质量日渐枯竭逐渐显露无法保证随着互联网发展的速度和规模，远远出乎于二十多年前互联网的先驱们制定TCP/IP协议时的意料之外，他们从未想过互联网会发展到如此的规模，并且仍在飞速增长。随着互联网的普及，网络同人们的生活和工作已经密切相关。同时伴随互联网用户数膨胀所出现的地址不足的问题也越来越严重。为了缓解地址危机的发生，相应地产生了两种新的技术：CIDR——无类型网络区域路由技术NAT——网络地址翻译技术1994年7月，IETF决定以SIPP作为IPng地基础，同时把地址数由64位增加到128位。新的IP协议称为IPv6。IPv6继承了IPv4的优点，摒弃了它的缺点。IPv6与IPv4是不兼容的，但它同所有其他的TCP/IP协议簇中的协议兼容。即IPv6完全可以取代IPv4。同IPv4相比较，IPv6在地址容量、安全性、网络管理、移动性以及服务质量等方面有明显的改进，是下一代互联网可采用的比较合理的协议。IPng的设计目标：（1）支持几乎无限大的地址空间（2）减小路由表的大小（3）简化协议（4）提供更好的安全性（5）支持多种服务类型（6）支持多目传送，即支持组播（7）允许主机不更改地址实现异地漫游（8）支持未来协议的演变（9）允许新旧协议共存一段时间（10）支持未来协议的演变（11）支持自动地址配置（12）协议必须能扩展（13）协议必须支持可移动主机和网络IANA显示IPv4地址不足5%目前我们使用的第二代互联网IPv4技术，核心技术属于美国。目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4，约30亿个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个。地址不足，严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。在这样的环境下，IPv6应运而生。※IPv6的地址格式和结构IPv6采用了长度为128位的IP地址，而IPv4的IP地址仅有32位，因此IPv6的地址资源要比IPv4丰富得多。除了128位的地址空间，IPv6还为点对点通信设计了一种具有分级结构的地址，这种地址被称为可聚合全局单点广播地址。※IPv6中的地址配置IPv6继承了IPv4的自动配置服务，并将其称为全状态自动配置（statefulautoconfiguration）。除了全状态自动配置，IPv6还采用了一种被称为无状态自动配置（statelessautoconfiguration）的自动配置服务。※IPv6中的安全协议IPv6协议内置安全机制，并已经标准化。IPSec的主要功能是在网络层对数据分组提供加密和鉴别等安全服务，它提供了两种安全机制：认证和加密。认证机制使IP通信的数据接收方能够确认数据发送方的真实身份以及数据在传输过程中是否遭到改动。加密机制通过对数据进行编码来保证数据的机密性，以防数据在传输过程中被他人截获而失密。※IPv6的功能变化（1）anycast功能（2）即插即用功能（3）QoS功能（4）手机上网功能※IPv6中的报头简化IPv6对数据报头作了简化，以减少处理器开销并节省网络带宽。IPv6的报头由一个基本报头和多个扩展报头(ExtensionHeader)构成，基本报头具有固定的长度（40字节）。由于Internet上的绝大部分包都只是被路由器简单的转发，因此固定的报头长度有助于加快路由速度。※IPv6中的域名解析在IPv6中，域名的体系结构仍然保持了Ipv4的层次原理。而且IPv6地址本身的层级体系也就更加支持了域名解析体系中的地址集聚和地址更改。同样，在IPv6的域名解析中包括了正向解析和反向解析。IPv6是用于建立可靠的、可管理的、安全和高效的IP网络的一个长期解决方案。因此，尽管IPv6的实际应用还需要一段时间，但是了解和研究IPv6的重要特性以及它针对目前IP网络存在的问题而提供的解决方案，对于制定企业网络的长期发展计划，规划网络应用的未来发展方向，都是十分有益的。双栈策略双栈策略是指在网元中同时具有IPv4和IPv6两个协议栈，它既可以接收、处理、收发IPv4的分组，也可以接收、处理、收发IPv6的分组。隧道策略隧道策略是IPv4/v6综合组网技术中经常使用到的一种机制。所谓“隧道”，简单地讲就是利用一种协议来传输另一种协议的数据技术。翻译策略在网络的过渡时期不可能要求所有的主机或终端都升级支持双栈，在网络中必然存在纯IPv4主机和纯IPv6主机之间进行通信的需求，由于协议栈的不同很自然地需要对这些协议进行翻译转换。TheEnd