IPv6 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版

一、簡介

IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版）的縮寫，是互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）設(shè)計(jì)的用于替代IPv4的下一代IP協(xié)議，其地址數(shù)量號稱可以為全世界的每一粒沙子編上一個地址。 由于IPv4最大的問題在于網(wǎng)絡(luò)地址資源不足，嚴(yán)重制約了互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展。IPv6的使用，不僅能解決網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問題，而且也解決了多種接入設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)的障礙。 互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字分配機(jī)構(gòu)（IANA）在2016年已向國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）提出建議，要求新制定的國際互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)只支持IPv6，不再兼容IPv4。

二、報文

1.報文格式

2.與IPv4的區(qū)別

1.取消了首部長度，因?yàn)镮Pv6的首部長度是固定40個字節(jié)。

2.取消了服務(wù)類型，因?yàn)榱鳂?biāo)號和優(yōu)先級結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)了服務(wù)類型的功能。

3.取消了總長度字段，改用為有效載荷長度，有效載荷就是后面的擴(kuò)展首部加上數(shù)據(jù)報中的數(shù)據(jù)。

4.取消了標(biāo)識，標(biāo)志和片偏移，因?yàn)檫@些功能都包含在了擴(kuò)展首部里面。

5.取消了協(xié)議字段，改用為下一個首部，功能不變，這樣更容易理解。

6.取消了生存時間ttl，改用為跳數(shù)限制，功能不變，這樣更容易理解，更形象了。

7.取消了首部效驗(yàn)和，這樣加快了路由器對數(shù)據(jù)報的處理速度，在數(shù)據(jù)鏈路層中，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)有差錯的幀就會拋棄，在運(yùn)輸層中，在udp中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有差錯就會拋棄，在tcp中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有差錯就會重傳，直到傳送到目的進(jìn)程為止。因此在網(wǎng)路層的檢測就可以精簡掉。

8.取消了選項(xiàng)字段，功能歸并在了擴(kuò)展首部上。

三、與IPv4相比的優(yōu)勢

與IPV4相比，IPV6具有以下幾個優(yōu)勢：

一、IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長度為32，最大地址個數(shù)為2^32；而IPv6中IP地址的長度為128，即最大地址個數(shù)為2^128。與32位地址空間相比，其地址空間增加了2^128-2^32個。

二、IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。

三、IPv6增加了增強(qiáng)的組播（Multicast）支持以及對流的控制（Flow Control），這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長足發(fā)展的機(jī)會，為服務(wù)質(zhì)量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。

四、IPv6加入了對自動配置（Auto Configuration）的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展，使得網(wǎng)絡(luò)（尤其是局域網(wǎng)）的管理更加方便和快捷。

五、IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對IP報文進(jìn)行校驗(yàn)，在IPV6中的加密與鑒別選項(xiàng)提供了分組的保密性與完整性。極大的增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

六、允許擴(kuò)充。如果新的技術(shù)或應(yīng)用需要時，IPV6允許協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)充。

七、更好的頭部格式。IPV6使用新的頭部格式，其選項(xiàng)與基本頭部分開，如果需要，可將選項(xiàng)插入到基本頭部與上層數(shù)據(jù)之間。這就簡化和加速了路由選擇過程，因?yàn)榇蠖鄶?shù)的選項(xiàng)不需要由路由選擇。 八、新的選項(xiàng)。IPV6有一些新的選項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)附加的功能 。