IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。[1]
IPv6的提出最初是因为采用32位地址长度的IPv4协议,只有大约43亿个地址,估计在2005~2010年间将被分配完毕。为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题,主要有端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。
国际标准
IPv6不可能解决所有问题,IPv6在发展中不断完善,完善需要时间和成本,从长远看,IPv6有利于互联网的持续和长久发展。国际互联网组织已经决定成立两个专门工作组,制定相应的国际标准。[2]
IPv6 (1)IPV6地址长度为128比特,地址空间增大了2的96次方倍;
(2)灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化,使路由器可以简单路过选项而不做任何处理,加快了报文处理速度。
(3)IPV6简化了报文头部格式,字段只有7个,加快报文转发,提高了吞吐量;
(4)提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性。
(5)支持更多的服务类型;
(6)允许协议继续演变,增加新的功能,使之适应未来技术的发展。
扩展头
IPv6包头设计中对原IPv4包头所做的一项重要改进就是将所有可选字段移出IPv6包头,置于扩展头中。由于除Hop-by-Hop选项扩展头外,其他扩展头不受中转路由器检查或处理,这样就能提高路由器处理包含选项的IPv6分组的性能。
通常,一个典型的IPv6包,没有扩展头。仅当需要路由器或目的节点做某些特殊处理时,才由发送方添加一个或多个扩展头。与IPv4不同,IPv6扩展头长度任意,不受40字节限制,以便于日后扩充新增选项,这一特征加上选项的处理方式使得IPv6选项能得以真正的利用。 但是为了提高处理选项头和传输层协议的性能,扩展头总是8字节长度的整数倍。
目前,RFC 2460中定义了以下6个IPv6扩展头:Hop-by-Hop(逐个跳段)选项包头、目的地选项包头、路由包头、分段包头、认证包头和ESP协议包头:
(一)Hop-by-Hop选项包头包含分组传送过程中,每个路由器都必须检查和处理的特殊参数选项。其中的选项描述一个分组的某些特性或用于提供填充。这些选项有:
Pad1选项(选项类型为0),填充单字节。PadN选项(选项类型为1),填充2个以上字节。 Jumbo Payload选项(选项类型为194),用于传送超大分组。使用Jumbo Payload选项,分组有效载荷长度最大可达4,294,967,295字节。负载长度超过65,535字节的IPv6包称为“超大包”。 路由器警告选项(选项类型为5),提醒路由器分组内容需要做特殊处理。路由器警告选项用于组播收听者发现和RSVP(资源预定)协议。
(二)目的地选项包头指名需要被中间目的地或最终目的地检查的信息。有两种用法:
如果存在路由扩展头,则每一个中转路由器都要处理这些选项。
如果没有路由扩展头,则只有最终目的节点需要处理这些选项。
(三)路由包头
类似于IPv4的松散源路由。IPv6的源节点可以利用路由扩展包头指定一个松散源路由,即分组从信源到信宿需要经过的中转路由器列表。
(四)分段包头
提供分段和重装服务。当分组大于链路最大传输单元(MTU)时,源节点负责对分组进行分段,并在分段扩展包头中提供重装信息。
(五)认证包头
提供数据源认证、数据完整性检查和反重播保护。认证包头不提供数据加密服务,需要加密服务的数据包,可以结合使用ESP协议。
(六)ESP协议包头
提供加密服务。
IPv6安装
1. Windows 2000操作系统
(1) 确认windows操作系统的补丁包已经升级到SP4。
(2) 下载补丁包“tcpipv6-sp4.exe”,并双击运行该自解压文件。
(3) 依次打开“控制面板”、“网络和拨号连接”,右击“本地连接”,再依次单击“属性”、“安装”、“协议”,选择“MSR IPv6 Protocol”协议,即可成功安装IPv6协议栈。
2. Windows XP/Windows 2003 操作系统
(1) IPv6 协议栈的安装
在 开始 --> 运行 处执行 ipv6 install
(2) IPv6 地址设置
在 开始 --> 运行 处执行 netsh 进入系统网络参数设置环境,然后执行
interface ipv6
画面显示:netsh interface ipv6>
然后再执行
interface ipv6>add address “ 本地连接 ” 2001:da8:207::9402
(3) IPv6 默认网关设置
在上述系统网络参数设置环境中执行
interface ipv6 add route ::/0 “ 本地连接 ” 2001:da8:207::9401 publish=yes
(4) 网络测试命令
ping6 、 tracert6
3. Windows Vista 操作系统
(1) 开始