解说IPv6协议技术的演进(1)

解说IPv6协议技术的演进(1)

每一个技术的活力都在于不断的演进，就如同现在网络。IPv4的使用即将终结，IPv6协议技术的引入给互联网带来新的生命力。那么我们现在就来了解一下有关于互联网IPv6协议技术的相关过度和演进方面的内容吧。

互联网IPv6协议技术及过渡技术概述

随着互联网规模的不断扩大,网民数量的不断增加,全球互联网所使用的IPv4地址数量遇到了发展瓶颈;同时,由于互联网在人们生活中的日益普及,泛在网､物联网应用的兴起,可能使得我们身边的每一样东西都需要连入互联网,更加速其日益走向耗尽的边缘｡根据IANA的报告显示,到2012年左右基本没有再可分配的IPv4地址块资源,互联网将面临着一个网络IP地址基础资源匮乏的危机｡

为应对这一危机,目前普遍认为最有效的解决途径,便是在互联网中应用IPv6技术｡IPv6是IETF设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议｡与IPV4相比,IPv6具有以下几个优势:具有更大的地址空间;使用更小的路由表;增加了增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(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;加入了对自动配置(AutoConfiguration)的支持;具有更高的安全性｡当然,IPv6并非十全十美,不可能解决所有问题｡如由于IP地址匮乏情况的紧迫,造成IPv6未完善地考虑向下兼容的问题｡目前,许多企业和用户的日常工作越来越依赖于互联网,人们无法容忍在协议过渡过程中出现的严重问题;所以,IPv6协议技术的采用步骤关键是IPv4向IPv6技术的过渡演进和两者间的互通的问题｡

在IPv4向IPv6过渡的初期,基于IPv6的业务还带有相当程度的试验和探索性质,Internet上的绝大部分应用仍然是基于IPv4的,Internet的主体也仍然采用IPv4,IPv6网络仅在局部构成中小型网络｡这一阶段的问题首先是使各个相对孤立的IPv6网络之间能够相互通信;其次,IPv6孤岛需要访问的资源大部分仍然处在基于IPv4的Internet主体网络中,需要解决IPv6网络中的主机访问IPv4网络的问题;而且此时IPv6的地址分配还处在IPv4地址的阴影当中,大量IPv6特定网段的地址或者IPv4向IPv6的映射网段地址构成IPv6路由表的重要组成部分｡

当基于IPv6的业务普遍实现大规模应用后,从IPv4到IPv6的过渡就进入了IPv4与IPv6并存的中期阶段｡在这一阶段,IPv6网络已经形成规模,构成了独立于IPv4网络的从接入网､驻地网到核心网的完整网络结构｡这一阶段最重要的任务是如何解决IPv4和IPv6网络中的主机和资源互访过程中出现的种种问题,其次是如何将IPv4网络中的节点升级到IPv6,以及如何将IPv4中的网络资源和业务､应用迁移到IPv6网络中去｡

最后,当IPv4网络中的绝大部分业务和应用都迁移到IPv6网络以后,IPv4到IPv6的过渡就进入了后期阶段｡这一阶段与初期阶段相反,网络的状况是“IPv4孤岛,IPv6海洋"｡要解决的问题变成了如何连接互不连接的IPv4网络,如何让IPv4网络中的主机能够访问IPv6协议技术的网络中的资源｡

互联网IPv6协议技术演进方案简析

IPv4向IPv6演进是一个长期复杂的过程,因此在短期内不可能一蹴而就｡从实际情况出发,目前主要存在“纯IP网络演进方案"和“MPLS网络演进方案"两种方案｡纯IP网络方案是指仍然在骨干､城域､接入层面使用IP网络作为承载上层业务的基本手段;MPLS网络演进方案是指采用MPLS作为承载上层业务的基本手段｡

纯IP网络演进方案

现有IP网络向IPv6演进时,可以采用双栈方式对骨干网络进行升级改造｡采用双栈方式可以保证原有IPv4业务和终端不受影响,并逐步引入采用双栈或纯IPv6的业务和终端｡原有IPv4业务平台和终端与IPv6业务平台和终端之间可以通过地址转换/ 映射设备进行互通｡当原有IPv4业务平台和终端逐步向IPv6过渡时,仍然可以保持业务的正常开展和使用,方案如图1所示｡

图1 纯IP网络演进方案