互联网向IPv6迈进
2000-12-18 00:00:00·
胡西·yesky
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IPv6的主要特点
IPv6保持了IPv4的大多数概念，如IPv6还支持无连接的传递，允许发送方选择数据报的大小，要求发送方指明数据报在到达终点前的最大跳数，以及大部分选项等。但IPv6改变了协议的许多细节，如使用更大的地址空间，尤其是IPv6修订了IPv4的数据报格式，用一系列固定格式的首部取代了IPv4中可变长度的选项字段。IPv6数据包头的主要特性如下：
1、无限的地址空间
IPv6的地址域是128bit的，可能的地址数是2128个。如同IPv4一样，IPv6把一个地址与一个特定的网络连接关联，一个IPv6路由器有多个地址，而具有一个网络连接的主机只需一个地址。为了地址分配和修改的方便，IPv6允许给一个给定的网络指派多个前缀，也允许对一个主机的给定接口同时指派多个地址。IPv6还扩充或者说统一了IPv4的特殊地址。一个报文的目的地址可归为以下三类。
Unicast单播：目的地址指明一个单一的计算机，数据报将选择一条最短的路径到达目的站。
Cluster群播：目的站是共享一个地址前缀的计算机的集合，数据报将选择一条最短的路径到达该组，然后只投递给组中的一个成员。
Multicast多播：目的站是一组计算机，数据报将通过硬件组播或广播投递给每一个成员。
2、头部的简化和可扩展性
IPv6的另一个主要进步就是对包头的简化，尽量避免那些很少使用的域静态地占用空间。它仅包含7个字段（IPv4有13个）。这使路由器处理分组的速度加快，提高了吞吐率。
IPv6数据包头中的“NextHeader”域，它指向数据包头的扩展部分，这样便可以在如此简单的结构里提供很多可选的特征。同IPv4一样，IPv6允许数据报包含可选的控制信息，但在IPv4头中必需的字段现在只是IPv6的选项。而且，选项出现在扩展头部中，使路由器可以简单的跳过选项，加速了分组处理的过程。另外还包含了IPv4所不具备的选项，可以提供新的设施。
3、安全性的提高
IPv6利用数据包头的扩展部分可以提供路由器级的安全性。IPv6中强制性的安全性包括两方面的内容。一方面，IPv6数据包的接收者可以要求发送者首先利用IPv6认证头（数据包头的扩展部分）进行“登录”，然后才接收数据包，这种登录是算法独立的，可以有效地阻止网络“黑客”的攻击。另一方面，利用IPv6的封闭安全头（数据包头的扩展部分）加密数据包，这种加密也是算法独立的，这意味着可以安全地在Internet上传输敏感数据，不用担心被第三方截取。
4、高性能和高QoS
加长的“Payload Length”使IPv6的数据包可以远远超过64k字节，应用程序可以利用最大传输单元（MTU）特征获得更快、更可靠的数据传输。
“Flow labels”域极大地改善了IPv6的服务质量。一个“流”是从一个源节点发送的多个数据包。“Flow labels”域允许源节点排列流各数据包的逻辑顺序，路由器便可以维护此流的前后关系，这样便有可能优化传输性能和拥塞管理。
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