IPv6协议的研究
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说明：
IPv6是IP协议的最新版本，可以改善和弥补IPv4的原有的局限性。
本论文讨论了IPv4的局限、IPv4与IPv6的区别以及IPv6的概念、原理和作用过程。主要内容按逻辑排列，并且着重讨论了IPv6的主要特性和优势——IPv6可以大幅度增加可用地址的数目、提供更有效的路由、更简单的配置和内置IP安全性、更好地支持实时数据传送。
论文还附录了IPv6术语，使得更好地理解IPv6的内容。
一、 IPv4的局限
自从RFC791于1981年发布以来，当前IP协议版本即IPv4协议就没有什么实质性的变化。IPv4协议本身也经受住了互联网络从小型发展到今天这样全球规模的考验。通过实践已经证明，IPv4是健壮的，而且是容易实现的，并且具有良好的互操作性。所有这些都是对IPv4协议初始设计的肯定。
然而，IPv4在设计之初，因一些不可预知的因素，或者说是由于网络的飞速发展，从现在来看已成为IPv4的局限所在。比如：
1、 随着Internet网络规模成指数倍增长，出现了迫在眉睫的IP地址空间耗尽问题
尽管IPv4的32位地址空间可以容纳多达4294967296个地址，但是现在的IP地址分配准则把IP地址的数目限制到了只有几百万个。结果，IPv4的可分配地址数就变得相对较少，从而迫使一些机构不得不通过网络地址转换器（NAT）把一个公共的IP地址映射为多个内部的IP地址。尽管NAT转换支持对内部IP地址的重用，使得更多的客户端能够连接到Internet。但与此同时，NAT仅仅是为延长IPv4公共地址空间使用寿命而推出的权宜之计，并不是IPv4地址空间问题的彻底的解决方案。NAT主要利用客户机重复使用内部地址空间。而对于大多数的服务器来说，仍需要使用明确的公共地址。
此外，随着科技的发展，可连入Internet网络的各种设备和应用程序的数目日益增加，必然也会导致IPv4地址空间的最终耗尽。
2、 Internet的发展和Internet上的骨干路由器维护大路由表的能力
根据已有的和正在进行的IPv4网络ID的分配方式，现今Internet上的骨干路由器的路由表中通常都有超过85000条的路由。
3、 对更简便配置的需求
在当前的IPv4协议的实现方案中，大多数情况下都要进行手工配置，或者使用一个有状态的地址配置协议——例如：动态主机配置协议（DHCP）。随着越来越多的计算机和相关设备使用IP协议，需要一种更加简便和自动的地址配置方式，或者是一种不需要依赖DHCP协议管理的配置方式。
4、 对IP级安全性的需求
途径公共网络的专用通信需要使用加密服务，以保证所传输的数据不会在传输过程中被查看或修改。尽管当前已经存在一个标准（即IPSec），可以为IPv4数据包的传输提供安全保证，但因为这个标准对IPv4来说是可选的，因而还广泛存在着很多并非通用的安全解决方案。
5、 需要对实时数据传送有更好的支持，也称作服务质量（QoS）
尽管IPv4中已有QoS标准，但对实时通信流传送的支持还是依赖于传统的IPv4协议中的服务类型（TOS）字段，以及报文标识，这些报文标识通常使用用户数据报协议（UDP）或者传输控协议（TCP）端口。遗憾的是，IPv4的TOS字段功能有限，而且经过一段时间以后，它已被重新定义，并在本地解析。此外，当IP数据包的有效载荷以加密的形式传送时，报文标识也不能使用TCP或UDP端口了。
为了解决IPv4原有的局限，和其他相关的问题，互联网工程任务组织（IETF）开发了一套新的协议和标准，即IP版本6（IPv6）。这个新版本，吸纳了很多用于更新IPv4协议的新思想。IPv6在设计时，力图对上、下层协议造成最小的影响，并避免随意引入新的特性。
一、IPv4的局限
二、IPv6的特性以及与IPv4的区别
（一）IPv6的特性
（二）IPv4与IPv6的比较
三、IPv6主要特性
（一）IPv6寻址
1、IPv6的地址空间
2、IPv6的地址语法
3、IPv6的地址类型
4、主机的IPv6地址
5、路由器的IPv6地址
6、子网化IPv6地址空间
7、IPv6接口标识符
8、IPv4地址和IPv6地址的对应
（二）IPv6报头
1、IPv6数据包的结构
2、IPv6报头
（三）IPv6地址的自动配置
1、自动配置地址的状态
2、自动配置的类型
3、自动配置的过程
（四）IPv6的名称解析
（五）IPv6路由
1、IPv6路由表
2、IPv6路由表项的类型
3、IPv6路由确定的过程
（六）移动IPv6
附录A IPv6术语
附录B 本论文相关的IPv6 RFC索引
参考文献
参考文献：
一、《网络工程和网络管理》 曾 明 主编
电子工业出版社 ISBN 7-5053-8305-1
2003年1月第一版
二、《现代网络技术教程（第二版）》 张公忠主编
电子工业出版社ISBN 7-5053-9351-0
2004年一月第一版
三、《TCP/IP详解》Ramadas shan mugam
R.Padmini S.Nivedita著
NIIT
电子工业出版社ISBN 7-5053-8980-7
2003年8月第一版
四、《Ipv6—下代互联网的核心》 周 逊编著博嘉科技资讯有限公司审
电子工业出版社 ISBN 7-5053-8926-2/TN.1839
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五、《IPv6 精髓》 Silvia Hagen著技桥译
清华大学出版社 ISBN 7-302-07561-1/TP.5562
2004年5月第一版
六、《理解IPv6》Joseph Davies 著张晓彤、晏国晟、曾庆峰译
清华大学出版社ISBN 7-302-08045-3/TP.5823
2004年3月第一版
七、《用TCP/IP进行网际互连》Dougls E.Comer著林瑶 蒋慧 杜蔚轩 等译
电子工业出版社
2001年3月第一版
八、《计算机网络的服务质量（QoS）》林闯 单志广 任丰原著
清华大学出版社ISBN 7-302-08076-3
2004年4月第一版
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