IPv6的新特性及其过渡策略

　　 摘 要 IPv6协议的提出，不但解决了IPv4中的一些问题，而且针对因特网应用的需求，提供了一些新的机制从而解决移动性、安全性、多媒体传输等问题。认识IPv6的新特性，对开发因特网的应用有关键性作用。本文也讨论了从现有的IPv4网络结构过渡到IPv6的策略，对IPv6的发展前景做了预测。

　　 关键词 IPv6 因特网

　　 因特网经过近20年的发展，原有的IPv4协议面临着一些难以解决的问题，比如地址空间耗尽、路由表爆炸等。同时IP应用的扩展对IP也提出了新的要求，比如因特网上多媒体信息传播、移动用户的网络接入等，都为IP的研究开辟了新的空间。因特网工程特别任务组（IETF）新开发出来的IPv6协议，不但解决了旧版本的问题，而且还给IP带来了一些新特性，使得IP协议在地址管理、移动性、安全及多媒体支持方面都有巨大的灵活性。

　　 1 IPv6的新特性

　　 1.1 全新的地址管理方案

　　 IPv4中，地址是用户拥有的。也就是说，一旦用户从某机构处申请到一段地址空间，他就永远使用该地址空间，而不管他是从哪个因特网服务提供者（ISP）处获得服务。这种方式的缺点是ISP必须在路由表中为每个用户的网络号维护一条表项。随着用户数的增加，会出现大量无法会聚的特殊路由，即使无类别域间路由（CIDR）也不能处理这样的路由表爆炸现象。

　　 IPv6改变了地址的分配方式，从用户拥有变成了ISP拥有。全局网络号由因特网地址分配机构（IANA）分配给ISP，用户的全局网络地址是ISP地址空间的子集。每当用户改变ISP时，全局网络地址必须更新为新ISP提供的地址。这样ISP能有效地控制路由信息，避免路由爆炸现象的出现。

　　 ISP地址拥有模式意味着用户必须时常改动他们的主机地址，这对大型网络的管理是很不利的。另一方面，运行IPv6的主机能同时为每个端口配置多个IP地址。这些地址包括全局地址，站点局部地址，链路局部地址等，它们分别用于不同的传播范围。由用户管理多个地址是相当烦琐的，所以IPv6提供了地址自动配置机制，使主机能自动生成地址，避免了手工配置的低效率，实现了主机的即插即用功能。路由器在地址自动配置中发挥巨大的作用，它定时在子网里多播路由器广告报文，报文中包括主机能使用的地址前缀的所有信息，如前缀值，生命期等；主机收到该报文后，按照一定规则在本地生成主机标识符，把它和地址前缀连接，从而形成主机地址。为了保证主机地址的唯一性，IPv6定义了重复地址检测过程，每当生成地址时，必须反复执行生成和检测过程，直到得到唯一的地址。