IPv6技术的优势及对网络管理的影响
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作者: 黄 志
【摘要】 目前我们使用的是第二代互联网协议--IPv4,它的最大问题是网络地址的资源有限,据预测,不久之后后它的网络地址资源将被耗尽。IPv6就是在这种背景下出现。
【关键词】 IPv6;IPv4;优势;网络管理;过度技术
一、IPv6的定义
IPv6是互联网工程任务组(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。它是Internet Protocol Version 6即“互联网协议6”的缩写。
二、IPv6的四大优势优势
1.更大的地址空间。IPv6产生的初衷主要是针对IPv4地址短缺问题,IPv4中规定IP地址长度为32,即有232-1个地址;IPv6中IP地址的长度为128,即有2128-1个地址,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球每平方米面积上可分配1000多个地址。另外,IPv6的应用也进一步增加了地址应用的扩展性。
2.处理效率高。IPv6使用比IPv4更小的路由表,它的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这就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,进而提高了路由器转发数据包速度。
3.即插即用的易管理性。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,使得对网络的管理更加方便和快捷。主机在利用网络进行通信之前,需要配置自己的地址以及可用的DNS服务器列表等信息。IPv4设计了基于DHCP动态地址分配及其他配置信息自动配置的能力。IPv6不仅支持DHCP的有状态自动配置,还利用其寻址结构中的组播地址和链路本地地址,支持无状态自动配置。采用无状态自动配置时,路由器不要求对主机地址进行严格控制,只要能保证唯一性,并能够寻址即可满足要求,因此不需要任何服务器。每当增加一个主机接口时,主机开始自动配置,将接口标识符附在预知的链路本地前缀(FE80 ::/ 10)后面,为接口形成一个链路本地地址。当该链路上有路由器时,路由器定期产生路由器通告,向主机列出链路上可选择的子网前缀的列表。主机自动将接口标识符附在子网前缀的后面,形成站点本地地址或全局单播地址,从而保证连接在同一链路上的节点间通信。主机在将地址(这时称为试探地址)分配给某个接口使用之前,启动地址重复检测过程,以保证分配地址的不冲突。
4.具有更高的安全性。在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,极大的增强了网络的安全性。病毒和互联网蠕虫是最让人头疼的网络攻击行为,这种传播方式在IPv6的网络中就不再适用了,IPv6的地址空间实在是太大了,如果这些病毒或者蠕虫还想通过扫描地址段的方式来找到有可乘之机的其他主机,就犹如大海捞针。在IPv6的世界中,对IPv6网络进行类似IPv4的按照IP地址段进行网络侦察是不可能了。IPv6具有更大的地址空间:IPv4中规定IP地址长度为32,即有232-1个地址;IPv6中IP地址的长度为128,即有2128-1个地址。
三、IPv6技术对网络管理的影响
lPv6本身提供了安全支持功能,这种功能称作“Ipsec”。根据VPN建立的方式,加密也许包括也许不包括某些头信息。VPN可以减少客户机和服务器之间通信管理的工作量。管理端点(lKE,互联网密钥交换)之间的安全策略也是很复杂。这是基于lPsec和VPN提供的主要功能之一。Ipsec可以很强大,在某些远程接入的情况下是很脆弱的。以IPv6为核心技术的下一代网络在中国正越来越受到重视,它将在高品质、多样化的未来通信业务发展中发挥举足轻重的作用。尽管人们都意识到IPv6代表着互联网发展的正确方向,取代IPv4是不可逆转的潮流,其发展的进程也不是一帆风顺。它将是一个回报周期长、投资巨大的项目。
目前在CERNET内部的主要业务仍然是基于IPv4的各类应用,高校校园网IPv4和IPv6共存的阶段,使用各种过渡技术对校园网进行IPv6的升级部署已经成为各高校校园网发展的方向。过渡转换技术大致可以分为:隧道机制、翻译机制和双栈机制。常见的隧道机制包括:GRE、手动隧道、自动隧道、ISATAP、6TO4、隧道代理等;翻译机制包括:NAT-PT、TRT、SOCKS、BIS/BLA等;双栈机制以DSTM为主。在IPv4和IPv6共存的条件下,ISATAP、6TO4和NAT-PT等几种隧道转换技术由于其实现及配置简单,对已有IPv4校园网改动小被广泛接受。高校校园网IPv4和IPv6共存,使得网络管理也必须提前完成解决此类管理状况的方案。在IPv4/v6共存的网络环境下,网络管理需解决两种网络协议之间的通信,此外,IPv4网络环境中的一些管理问题在IPv6中弱化,在IPv6网络环境也会产生新的网络管理问题,网络管理研究具有深远意义。
从IPv4向IPv6的过渡是Internet发展过程中不可逾越的一个过程,这个转换是一个相当长的过渡时期,在此过渡期间需要IPv4与IPv6共存,需要解决好彼此互相兼容的问题,从而逐步实现这一过渡,最终实现纯IPv6的全球网络。
参考文献
[1]彭军华.IPv6的新特性研究[J].山西科技.2005(1):36～38
[2]王恒,高玉琢.校园网IPv4/v6环境下网络管理问题研究[J].网络安全.2009(2):18～19
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