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IPv6是什么?
时间 : 2019-02-21编辑 : DNS智能解析专家 分享 : 

所谓的IP地址,通常指的就是IPv4地址,比如“192.168.31.X”,当网络设备连接上互联网以后,就会被分配一个地址。这个地址就像我们生活中的地址,或者说是邮政编码,网络上的其他设备可以通过这个地址找到你后,才能和你的设备沟通。同时需要注意的是,如果只有地址,对发送方来说,数据包是不能被发送出去的,还需要一个协议头来描述当前发送的数据包,协议头中记录了一个数据包中数据的长度等信息。


IPv4是IETF在1981年发布的RFC 791标准,总计约能提供约40亿条IP地址。在“万物互联”的现代,这数量肯定是不够的。现在除了电脑和手机之外,所有的智能设备都会占据一个IP,智能手环、手表、电视机、智能冰箱、智能洗衣机、智能空调、门锁等,这么说吧,只要能接入互联网的设备,都需要一个IP地址,这让本来就捉襟见肘的IPv4更加稀缺。


另外一个重要的因素是,IPv6的核心技术源于美国,北美现在占有3/4的IP地址,约30亿个,而整个亚洲只有不到4亿个。


IPv6是IP地址的第六版协议,诞生于1999年,其最大的优点就是设计地址长度达128bit,可以提供2的128次方个IP地址,即使将地球上所有沙子都变成晶体管,依然会有足够的IP地址给电子设备使用。


近乎无穷的IP地址让IPv6能容得下海量设备,TA将与5G等技术一起,支撑移动互联网、物联网、工业互联网、云计算、大数据、人工智能等新兴业态的快速发展。


当然,海量IP只是IPv6的特点之一。在前不久GNTC全球网络技术大会IPv6专场峰会上,华为网络技术实验室高级主任工程师蒋胜表示:“相比于IPv4,IPv6协议及标准发展的六大趋势— —简化、易于功能扩展、自动化、差异化服务、海量、泛在连接、安全性能突出等特点。”


在自动化提升方面,IPv6本身自带了多项地址自动配置的方案,包括链路地址、本地地址等都可以用户侧全自动生成;而可路由的全球单播地址也通过IPv6独有的邻居发现(Neighbor Discovery)协议中的SLAAC功能自动完成配置。自动化的需求和趋势也在场景化的路由自动配置方案中得到了体现,实现了特定网络场景中的路由协议配置自动完成。IETF ANIMA工作组则致力于制定网络自管理方面的标准,目前已经制定的、基于IPv6的自组织管理功能主要包括:带安全认证的设备即插即用;管理平面路由自通,使能设备跟网管自动对接;自组织信令,完成各种管理动作。


IPv6包头中唯一新增的Flow Label字段,为基于流的差异化服务提供了更方便的网络层识别方式;使得路由器对流的识别不再依赖传统的五元组,可以在不解析TCP/UDP的四层传输层包头的条件下,实现对流的精准识别,并匹配相应的流转发策略。而不同应用的流,其实对网络转发有着不同的质量和资源要求。IP协议最初的“尽力而为(Best Effort)”已经满足不了新应用场景中差异化服务的需求。确定性服务最早在IETF DetNet工作组被提出,旨在为数据流提供确定性的低时延及低抖动的IP层转发,目前提出的DIP(Deterministic IP)技术能够通过确定性的报文调度和核心无状态的网络架构,同时实现三层大网端到端时延确定性和大规模可扩展性,使得在IP网络可以为高优先级别的流提供确定性的转发服务。


IPv6的大地址空间,使能了海量的设备接入,突破了IPv4地址40亿地址空间的限制,允许几乎无上限的接入数量。我们正步入万物互联的全数字化社会,通信主体不仅在数量上呈指数级增长,同时呈现出多样化趋势,对业务的需求也不一致,原来定长、定界、单一的寻址方式具有很大的局限性,用户无法定义、感知网络。变长、结构化地址可以有效支持海量、异构通信实体的互联需求;多样化的寻址方式允许应用直接表达通信需求,消除对额外映射系统的依赖;灵活、可定制的字段能够支持用户定义网络功能、感知网络状态,可以有效满足未来业务的新需求。


未来,随着网络连接数从十亿级跨越到万亿级,网络的能力也需要进行跨越式的变革。网络将打破“泛在连接”的边界,成为一个超连接能力平台,将具有差异性的服务能力、确定性的传输能力、去中心化的网状组网信任能力、智能组网和极简人工的管控能力等超越基础连接的能力。


网络技术将以IPv6为起点,将移动性、安全可信、服务质量作为内生的机制嵌入到数据通信协议的数据平面当中,并允许用户交互式的向网络表达差异化的需求。数据通信网络必将跨越当前的瓶颈,用系统性的最优方案解决网络问题、满足未来需求,成为信息产业和其他网络相关产业创新发展的坚强基础和重要引擎。