IP耗尽 召唤IPv6登场?
网络设备
资源匮乏,当今世界的流行词。石油、水、土地、森林等都已成为资源缺失的对象。而网络时代的用户群膨胀则将这一流行词带到了网络世界,和我们的网络生活联系紧密的IP地址就快“耗尽”了,这意味着网络的发展就会到此为止。
IP地址算得上是网络世界的门牌号,有了一个个属于自己的门牌号,人们就能找到他人进行畅通无阻的交流,它的作用就是维系网络的规模,保证用户都能顺利接入网络。现有基于IPv4协议的IP地址大约有43亿个,看似数量很多,但这些地址将在未来几年内被分配完。到时,大家都会面临没有IP地址可用、交流受阻的问题。
IPv6的由来
作为20世纪70年代制定的协议,目前使用的IPv4(互联网协议第四版)只能用32位二进制数来表示地址,所以它的地址空间很小,已不能适应网络发展的需要。
为解决该问题,IPv6出现了。IPv6(即“互联网协议第六版”)在1992年出现,经过15年的发展,标准体系已相当完善。它要取代现有的IPv4,以解决地址空间不足的问题。
IPv6协议下的网络地址数量可以达到2的128次方。简单地说,如果IPv4的地址数量可以比做一小桶沙子的话,那么IPv6的地址数量完全可被看作是用地球这样大的容器装的沙子。因此与IPv4相比,它几乎可以不受限制地提供地址,能够解决IP地址匮乏问题。
除了可以近乎无限地提供IP地址,IPv6在网络的移动性、服务质量、安全性方面有了重大改进,用户能得到完美的网络服务。
IPv6将会赶走IPv4
既然IPv6的出现是为了替代IPv4,那么究竟是什么原因导致IPv4走到被淘汰的边缘呢?
主要原因是IPv4提供的IP地址偏少。在通信技术、网络应用飞速发展的今天,IPv4的地址空间捉襟见肘。
IPv4块状地址分配方法有局限性,目前IPv4有3类常用网络地址,即A、B、C类,此外还有两种特殊的网络地址D和E。这种管理方式限制了实际可使用的地址。
使用IPv4协议的情况下,当连接的网络、路由器增加时,决定数据传输的路由表也在不断增大,这样便降低了路由响应速度,使工作效率大打折扣。同时,IPv4采用手工配置的方法给用户分配地址,使得管理和规划的难度增加,导致移动性较差。
IPv6的地址分配方式可使路由器能在路由表中用一条记录表示一个子网,这样便大大缩减了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。而它所提供的无状态/有状态两种地址自动配置方式,可使管理和规划难度大大降低。同时它简化了固定的基本报头、取消了IP头校验,这样可加快路由器对数据包的处理速度,提高了转发效率,从而提高网络的整体吞吐量,使信息传输更加快速。
此外,IPv6还可提高网络安全。用户能够对网络层的数据进行加密、对IP报文进行校验,使网络安全性得以增强。
预计在2010年,IPv4协议提供的IP地址将会被耗尽,IPv6将在那时走进我们的生活。
畅想IPv6应用
通过IPv6与IPv4的对比,我们不难发现IPv6的优势明显。在未来的网络应用中,它定能为我们带来完美的服务……
移动设备永远在线成为可能。因为移动设备同时需要分配一个静态内网IP地址和动态公网IP地址才能连接互联网,所以需要丰富的IP地址资源,而IPv6可满足这种需要。
多媒体服务更加优异。增强的组播支持以及对视频流的支持,满足了网络多媒体应用的发展需求。
家电网络化。家庭中的家电、手机等设备中都可分配到IPv6地址,以便连接互联网。同时,还可让厂商随时了解这些产品的使用情况,对新产品的开发提供帮助。
在线游戏更加方便。由于解决了IP地址匮乏的问题,所以采用IPv6协议的游戏终端设备能非常方便的在任何时段、场合与其他地区的玩家进行互动。
现有网络设备是否会受冲击
看了上述内容后,大家肯定会产生一个疑问:IPv6的实现是否会对当前使用的网络设备产生一定的冲击,要将它们全部弃用吗?
答案是否定的。目前IPv6网络设备可以分为两大类:一类是纯IPv6协议的网络设备,包括路由器、主机等设备;而另一类则属于IPv6的过渡产品,包括双栈路由器、双栈主机等。
集线器(HUB)是网络物理层设备。由于它只是将一个端口接收进来的信号经过简单处理后,再从所有端口发送出去,所以过渡到IPv6对现有HUB没有影响。
网卡、交换机同属数据链路层设备。它们将接收到的数据帧暂时保存起来,然后根据数据帧里的目标MAC地址去检查端口映射表,并不检查帧中的IP数据包,最后数据帧从对应的端口转发出去,所以IPv6对现有网卡、交换机也没有影响。
作为第三层设备即网络层设备,路由器要检查IP数据包报头内的目标IP地址,然后查找路由表,并将数据包转发。由于IPv6在IP数据包、地址格式等方面均和IPv4不同,所以IPv6对现有路由器的影响较大。
不过,即使如此,现有路由器设备仍可利用从IPv4向IPv6过渡的“软”技术继续工作,而不用被提前淘汰,能为企业等离不开路由器的“大户”节省一大笔资金。
至此,我们可以看出,尽管作为一项新的网络协议,IPv6对现有网络设备来说并不会带来很大的冲击,再加上一些应用程序或系统(如Vista操作系统)已经添加了对该协议的支持,同时该协议已经相当成熟,所以将它普及只是时间问题。


