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IPv4向IPv6演进的技术及应用场景探讨

作者：程烨潘崇道

来源：《移动通信》2010年第18期

【摘要】文章从IPv6的技术优势出发,对IPv6的关键技术进行了简要描述;在此基础上对

IPv4向IPv6演进的三类技术进行了重点分析,并将其作了对比;最后对IPv4向IPv6演进的业务

场景进行了探讨,并给出相应业务场景下的演进技术选择以及这些选择所造成的影响。

【关键词】IPv4IPv6演进技术应用场景

概述1

目前全球互联网主要基于IPv4构建,产业链上下游如设备厂商、运营商、CP/SP、终端厂

商等均围绕着IPv4提供相应的互联网产品或服务。但随着全球IP网络的不断扩展、IP用户数

和业务的飞速增长以及IP网络上应用的不断增加,基于IPv4的互联网逐渐显现出不足,其在地

址容量、安全性、网络管理、移动性以及服务质量等方面越来越显得力不从心;尤其是在移动

互联网、物联网等IP应用类业务快速增长的趋势下,IPv4地址短缺的问题进一步凸显。此时,考

虑由IPv4演进到以IPv6为代表的下一代互联网成为了各大运营商关注的热点。

2IPv6技术发展现状

2.1IPv6的技术优势

IPv4采用32位地址长度,只有大约43亿个地址,在2011年～2012年间将被分配完毕;而

IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址,有着充裕的地址资源。地址的丰富将

彻底解除目前在IPv4互联网应用上的很多局限,如每一部手机都可以有一个IP地址,家里每一

个带电的东西都可以有一个IP地址,真正组成一个数字家庭。

IPv6所具备的技术优势(如图1所示)能够在一定程度上解决目前IPv4互联网所存在的问题,

从而使其成为IPv4向IPv6演进的重要推动力之一。

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2.2IPv6关键技术

(1)IPv6DNS技术

IPv6网络中的DNS与IPv4的DNS在体系结构上是一致的,共同拥有统一的树型结构的域

名空间。在IPv4到IPv6的演进阶段,域名可以同时对应于多个IPv4和IPv6的地址;未来随着

IPv6网络的普及,IPv6地址将逐渐取代IPv4地址。

(2)IPv6路由技术

IPv6路由查找原理与IPv4相同,采用最长地址匹配,选择最优路由,同样也允许地址过滤、

聚合、注入等操作。原有基于IPv4的IGP和BGP路由技术如ISIS、OSPFv2及BGP-4等动态

路由协议经过扩展即可在IPv6网络上使用,它们基于IPv6的新协议版本分别为ISISv6、OSPF

v3及BGP4+。

(3)IPv6安全技术

较之IPv4,IPv6并没有产生新的安全技术,而是更多地在协议层面通过IPv6的128位字节、

IPsec报文头封装、ICMP地址解析等安全机制增强IPv6网络的安全。

从IPv6的关键技术上看,IPv6并没有对IPv4的互联网体系进行彻底的变革,其重在修正

IPv4存在的不足。由于现有的互联网体系基于IPv4,所以重要的是IPv4如何向IPv6演进,下文

将重点分析IPv4向IPv6演进时可采用的技术。

3IPv4向IPv6演进技术分析

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IPv4向IPv6演进技术的全景视图如图2。以下对各类演进技术的特点和存在的问题进行

分析。

双栈技术3.1

在IPv4向IPv6演进过程中,双栈技术作为基础,可以独立或配合隧道/翻译技术使网络快速

具备IPv6承载能力。

特点(1)

◆终端、应用平台主机根据业务进行v4或v6数据封装;

◆网络节点同时支持v4和v6协议栈,逻辑上分离;

◆应用涉及到的各个网络层面都需要支持双栈。

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问题(2)

◆同时占用v