从何看IPv6网络协议提供的多项服务

从何看IPv6网络协议提供的多项服务

当我们从IPv4升级到IPv6的当下，是否已经做好了十足的准备呢？不然，不少人对于IPv6网络协议还是抱有着一些看法。毕竟对于新生的事物，大家对其存在疑虑也是无可厚非的。但是这并不能阻止IPv6的前进。为更好地提供服务质量，IPv6网络协议作了哪些考虑？

从协议的角度看，IPv6网络协议与目前的IPv4提供相同的服务质量QoS），但是IPv6的优点体现在能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6的包头结构中新增的优先级字段和流标签字段。优先级字段扩大到1个字节，这就可以定义256个级别的优先级，对各种多媒体信息根据紧急性确定数据包的优先级，从而保证每一项服务都能达到用户满意的质量。而有了20位长的流标签字段，在传输过程中，中间的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。在IPv6中，同一个业务流的所有数据包采用相同的流标签，这样当路由器检测到相同的流标签的时候就采用相同的路径发出去，而不需要为每一个数据包重新选择路由，从而大大提高了数据包转发的效率，降低了端到端的延迟。尽管对流标签的准确应用还没有制定出有关标准，但将来它会用于基于服务级别的新计费系统。此外，在支持 “总是在线”连接、防止服务中断以及提高网络性能方面，IPv6也有助于改进服务质量。

IPv6实现QoS的协议是IETF的资源保留协议Resource Reserve Protocol，RSVP）。主机用RSVP代表应用数据流指可以由路由器或者转发数据的主机辨别的相关数据包的流，在IPv6协议下就是拥有相同的流标签的流）向网络请求特定的服务质量，例如基于平均值的最大带宽、最大接收延迟、优先队列以及其他参数，主机也可以指定一个特定的网络服务级别，这类似于数字视频广播Digital Video Broadcasting，DVB）中的网络信息表的概念。RSVP带着这个请求通过网络，访问这个数据流经过的网络的每个节点。在每个节点上，RSVP 试图为这个流进行资源保留。这使得提供具有服务质量的图像和其它实时业务成为可能。

什么是IPv6网络协议转换机制？为什么需要转换机制？

IPv6不可能立刻替代IPv4，因此在相当一段时间内IPv4和IPv6会共存在一个环境中。要提供平稳的转换过程，使得对现有的使用者影响最小，就需要有良好的转换机制。目前，这个议题是IETF ngtrans工作小组的主要目标，有许多转换机制被提出，部分已被用于6Bone上。IETF推荐了双协议栈、隧道技术以及NAT等转换机制：

IPv4与IPv6双协议栈技术

简单地说，双栈机制就是使IPv6网络节点具有一个IPv4栈和一个IPv6栈，同时支持IPv4和IPv6协议。IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议，两者都应用于相同的物理平台，并承载相同的传输层协议TCP或UDP，如果一台主机同时支持IPv6和IPv4协议，那么该主机就可以和仅支持IPv4或IPv6协议的主机通信，IPv6/IPv4双协议栈的协议结构如下图所示：

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隧道技术

为了让IPv4与IPv6网络协议融合通信，隧道机制就是必要时将IPv6数据包作为数据封装在IPv4数据包里，使IPv6数据包能在已有的IPv4基础设施主要是指IPv4路由器）上传输的机制。随着IPv6的发展，出现了一些被运行IPv4协议的骨干网络隔离开的局部IPv6网络，为了实现这些IPv6网络之间的通信，必须采用隧道技术。隧道对于源站点和目的站点是透明的，在隧道的入口处，路由器将IPv6的数据分组封装在IPv4中，该IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址，在隧道出口处，再将IPv6分组取出转发给目的站点。隧道技术的优点在于隧道的透明性，IPv6主机之间的通信可以忽略隧道的存在，隧道只起到物理通道的作用。隧道技术在IPv4向IPv6演进的初期应用非常广泛。但是，隧道技术不能实现IPv4主机和IPv6主机之间的通信；

网络地址转换技术

网络地址转换Network Address Translator，NAT）技术是将IPv4地址和IPv6网络协议的地址分别看作内部地址和全局地址，或者相反。例如，内部的IPv4主机要和外部的IPv6主机通信时，在NAT服务器中将IPv4地址相当于内部地址）变换成IPv6地址相当于全局地址），服务器维护一个IPv4与IPv6地址的映射表。反之，当内部的IPv6主机和外部的IPv4主机进行通信时，则IPv6主机映射成内部地址，IPv4主机映射成全局地址。NAT技术可以解决IPv4主机和IPv6主机之间的互通问题。