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IPv4向IPv6过渡技术的分析与研究

2017-12-29任晓光

中国管理信息化 2017年1期
关键词:网络地址报头数据包

任晓光

[摘 要] 本文笔者在IPv4向IPv6差异的基础上进行分析,并详尽阐述目前三种主要的过渡技术,指明了过渡技术的优缺点和适用环境,对IPv4向IPv6过渡技术未来进行展望和总结,希望能够不断提升过渡技术的应用水平,充分发挥技术应用作用。

[关键词] 过渡技术;地址资源;服务质量

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 096

[中图分类号] TN915.04 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)01- 0170- 02

0 引 言

随着互联网应用技术的逐步推广,互联网用户要求也越来越高,而IPv4的弊端也逐渐显现出来,IPv4地址资源也面临随时耗尽的窘境。下面我们就IPv4向IPv6过渡技术优势为切入点,对过渡技术进行简要介绍,以增进对IPv4向IPv6过渡技术的了解。

1 IPv4向IPv6过渡技术发展

IPv4协议是当前互联网技术的重要基础,它所采用的地址分配法应用成效显著,但随着互联网应用需求的不断提高,其技术弊端也逐渐显现出来,最大的问题就是地址资源即将耗尽,互联网路由表膨胀压力不断增加。无论是从技术应用,还是从安全性等方面来讲,IPv4向IPv6过渡技术升级已成当务之急。IPv6协议就是在IPv4的基础上开发出来的,它继承了IPv4的优点,极大的丰富了互联网地址资源,实现了地址自动配置功能,这为互联网应用提供了更加安全的保证,促动了信息化进程的发展。

IPv4协议应用较为广泛,在许多网络和节点上均有使用,而IPv4与IPv6从某种程度上来说是两种互不兼容的协议,IPv6要想取代IPv4就必须要进行所有网络节点和主机升级,这不是一朝一夕的事。在此之前必须要实现IPv4与IPv6共存,做好IPv4到IPv6的过渡,降低过渡成本。

2 IPv6的优势

2.1 地址资源充足

随着互联网规模的不断扩大,IPv4所采用的32位地址空间已经不能满足互联网发展需求,而IPv6极大的扩展了地址空间,更好的满足了互联网地址资源应用需求。

2.2 加强地址自动配置功能

IPv6不仅具有全状态地址自动配置功能,还具有无状态地址自动配置功能,这样极大的提升了网络配置的灵活性,不需手动操作就能够改变网络主机IP地址。使用者可以轻松的引入新的设备,而不需要进行繁琐的网络设置,实现了设备的“即插即用”,创造了极大的网络应用便利。

2.3 简化报头结构

IPv6报头是IPv4报头长度的两倍,但是IPv4报头字节长度是时刻变化的,IPv6则保持固定不变,极大的节省了内容容量。IPv6采用简化报头结构,有效的减少了路由器处理内容,摒弃了IPv4报头上几个作用不大的字段,提升了数据包处理效率。

2.4 提升服务质量

由于IPv4缺乏对互联网新业务类型的有效支持,虽然它严格遵循了Best Effort原则,但是IPv6的出现很好的补充了IPv4在这一方面的不足,因此,也更受欢迎和认可,简化的报头结构、特定服务元素和ICMP多播回访控制消息机制的应用极大的保证了数据信息的快速传递,极大的提升了网络服务质量和互联网应用水平,实现了视频流的高质量传输,推动了网络技术的发展。

除此之外,IPv6较之IPv4还有一项优势在于网络整体吞吐量、路由选择效率、安全性能的提升,这更好的满足了互联网发展需求,做到了与时俱进,提升了网络信息的利用率。

3 IPv4向IPv6过渡技术

IPv4向IPv6过渡技术是时代发展的必然,是顺应互联网发展需求的重要举措。但是每个过渡过程都是循序渐进,而不是一蹴而就的。IPv4向IPv6转换同样如此,想要短时间完成是不现实的。因此,我们必须要对IPv4向IPv6过渡技术进行深入的研究,做好网络节点之间的有效连接,提高信息传递效率,下面我们就IPv4向IPv6过渡技术实施方案做出简要概述。

3.1 双协议栈技术

该技术采用了IPv4和IPv6两种协议在同一网络节点的安装,提升了节点通信的全面性,由于IPv4与IPv6功能较为相近,二者又属于同一物力平台。IPv6协议就是在IPv4原有的基础上进行的改动,极大的保留了原有应用作用,提升了技术的兼容性。

由此可见,双协议栈技术能够同时支持两种协议,同时收发数据包。虽然IPv4同IPv6在细节上有着一定的差异,但其根本应用原理十分相似。双协议栈技术具有良好的互通性和易实现性。为了提升不同节点通信效率,路由器上也应绑定双协议栈,但这样也会增加路由器负荷,降低其使用效率,因此,双协议栈技术仅能作为IPv4向IPv6过渡期间的短期使用。

3.2 隧道技术

IPv6网络技术相对独立,缺乏相互之间的连接,隧道技术能够发挥现有骨干网络作用,实现独立的IPv6网络的连接,它也是IPv4向IPv6过渡初期的应用技术。简单来说,该技术就是通过一种协议实现对另一种协议数据的传输。隧道两端也就是隧道的端点,同时也是双栈节点,它在隧道入口处封装数据包并进行传输。隧道出口封装一般要做好过滤处理,以保证信息安全。

3.3 网络地址转换技术和协议转换技术

IPv4向IPv6过渡时期离不开网络地址转换和协议转换技术的应用,它采用在IPv4与IPv6交界处设置双协议栈的方式来实现网关转换,从而达到数据包兼容的作用,这种转换无需进行网络设备和结构变动就能够实现,极大的增加了IPv4和IPv6节点间的透明度。现今采用的NAT-PT技术主要包括IVI网络地址转换技术以及NAT64网络地址转换技术,这些项技术给数据包通行创造了极大的便利,有效的降低了IPv4向IPv6过渡成本,具有较高的是应用价值。但该技术仍存在一定的问题,它的性能难以适应大量转换要求,限制了网络平台扩展性和容量。

4 结 语

IPv4向IPv6过渡技术是IPv6网络部署的重要基础性工作,是网络技术发展的重要过渡时期和转折点,我们必须要从实际出发,充分了解IPv4向IPv6过渡技术应用过程中存在的问题,并及时加以解决和处理,以便于更好地应对将会发生的网络升级问题,降低网络升级风险,加强互联网网络建设。

主要参考文献

[1]谭啸,彭浴.有关IPv4向IPv6平滑过渡技术的分析与探讨[J];电脑编程技巧与维护,2012(18):62-63.

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