¿Qué es ipv6?

IPv6 es el protocolo estándar de segunda generación del protocolo de capa de red. Es un conjunto de especificaciones diseñadas por el IETF y es una versión mejorada de IPv4.

El protocolo IPv4 es actualmente un protocolo de Internet ampliamente implementado. En los primeros días del desarrollo de Internet, IPv4 se desarrolló rápidamente debido a sus ventajas de protocolo simple, fácil implementación y buena interoperabilidad. Sin embargo, con el rápido desarrollo de Internet, las deficiencias de IPv4 se han vuelto cada vez más prominentes, como espacio de direcciones insuficiente, alta complejidad en el procesamiento de encabezados y opciones de mensajes, gran carga de trabajo de mantenimiento de direcciones, baja eficiencia de agregación de rutas y problemas de seguridad. /QoS/movilidad. Problemas como la sexualidad carecen de soluciones efectivas, etc.

La aparición de IPv6 ha resuelto algunos problemas de IPv4 de forma específica. En términos de espacio de direcciones, las direcciones IPv4 utilizan identificadores de 32 bits y, en teoría, la cantidad de direcciones que se pueden proporcionar es de aproximadamente 4,3 mil millones. Además, la distribución de direcciones IPv4 también es muy desigual. Las direcciones IPv4 propiedad de Estados Unidos representan aproximadamente la mitad del espacio de direcciones global, mientras que Europa es relativamente escasa y la región de Asia y el Pacífico es aún más escasa.

Al mismo tiempo, el desarrollo de la tecnología IP móvil y de banda ancha requiere más direcciones IP. Las direcciones IPv4 están actualmente agotadas. Han surgido varias soluciones para abordar la escasez de direcciones IPv4. Los más representativos son CIDR y NAT. Sin embargo, tanto CIDR como NAT tienen sus propias deficiencias y problemas irresolubles, que han promovido el desarrollo de IPv6. Las direcciones IPv6 utilizan identificadores de 128 bits. El espacio de direcciones de 128 bits permite que IPv6 tenga teóricamente aproximadamente (4,3 mil millones x 4,3 mil millones x 4,3 mil millones x 4,3 mil millones) de direcciones. El espacio de direcciones casi ilimitado es la mayor ventaja de IPv6.

En términos de procesamiento de paquetes, el encabezado del paquete IPv4 contiene Opciones (campos opcionales), que incluyen Seguridad, Marca de tiempo y Ruta de registro. Estas opciones pueden extender la longitud del encabezado del paquete IPv4 de 20 bytes a 60 bytes. . El reenvío de paquetes IPv4 que contienen estas opciones a menudo requiere procesamiento de software por parte del dispositivo de enrutamiento y reenvío intermedio, lo que genera una gran sobrecarga de rendimiento, por lo que rara vez se utiliza en la práctica.

En comparación con IPv4, IPv6 elimina los campos Longitud del encabezado de Internet, Identificador, Bandera, Desplazamiento de fragmento, Suma de verificación del encabezado, Opciones y Relleno del encabezado del paquete, y solo agrega el campo de etiqueta de flujo. Por lo tanto, IPv6 es extremadamente. complejo en comparación con IPv4. Simplifica enormemente el procesamiento de encabezados de mensajes y mejora la eficiencia del procesamiento. Además, para admitir mejor el procesamiento de varias opciones, IPv6 propone el concepto de encabezados de mensajes extendidos. Al agregar opciones, no es necesario modificar la estructura del encabezado del mensaje IPv6. ampliarse, lo que refleja una excelente escalabilidad.

En términos de mantenimiento de direcciones, dado que la dirección IPv4 es de solo 32 bits y la distribución de direcciones es desigual, las direcciones IP a menudo deben reasignarse cuando la red se expande o se vuelve a implementar. Por lo tanto, es un método que puede funcionar. Se necesita mantenimiento de la dirección IP. Mecanismo de configuración y redireccionamiento automático para reducir el esfuerzo de mantenimiento. Actualmente, el mecanismo de configuración automática y redireccionamiento de IPv4 se basa principalmente en DHCP. El protocolo IPv6 tiene un mecanismo incorporado que permite al host descubrir automáticamente la red y obtener una dirección IPv6 mediante la configuración automática de direcciones, lo que mejora en gran medida la capacidad de administración de la red interna.

En términos de agregación de rutas, debido a problemas de planificación de asignación de direcciones en las primeras etapas del desarrollo de IPv4, muchas direcciones IPv4 asignadas son discontinuas y las rutas no se pueden agregar de manera efectiva. Las tablas de enrutamiento cada vez más grandes consumen mucha memoria y tienen un impacto en la capacidad del dispositivo y la eficiencia del reenvío. Este problema lleva a los fabricantes de equipos a actualizar continuamente sus productos para mejorar el direccionamiento y el rendimiento del reenvío. El enorme espacio de direcciones de IPv6 facilita la implementación de redes jerárquicas. La estructura jerárquica de la red facilita la agregación de rutas y mejora la eficiencia del reenvío de rutas.

En términos de seguridad de extremo a extremo, cuando se formuló el protocolo IPv4, faltaba un diseño de sistema para la seguridad, por lo que la estructura del marco inherente no puede soportar la seguridad de extremo a extremo. En IPv6, la capa de red admite la autenticación y el cifrado IPsec, lo que respalda la seguridad de un extremo a otro.

En términos de garantizar la QoS, con la rápida popularidad y el uso de las conferencias en línea, la telefonía por Internet y la televisión por Internet, los clientes requieren una mejor QoS para garantizar el reenvío en tiempo real de los servicios de audio y vídeo, pero IPv4 no. Disponer de medios especiales para garantizar la calidad del servicio. IPv6 agrega un nuevo campo de marca de flujo, que se puede utilizar para garantizar la calidad del servicio.

En términos de soporte de movilidad, Mobile IPv4 tiene algunos problemas, como enrutamiento triangular, filtrado de direcciones de origen, etc. El protocolo IPv6 estipula que debe soportar la movilidad. En comparación con Mobile IPv4, Mobile IPv6 utiliza la función de descubrimiento de vecinos para descubrir directamente redes externas y obtener la dirección de atención sin utilizar un proxy externo. Al mismo tiempo, al utilizar el encabezado de extensión de enrutamiento y el encabezado de extensión de opción de destino, los nodos móviles y los nodos pares pueden comunicarse directamente, resolviendo los problemas del enrutamiento triangular IPv4 móvil y el filtrado de direcciones de origen, lo que hace que el procesamiento de comunicaciones móviles sea más eficiente y la capa de aplicación. es transparente.