基于IPv6的下一代网络技术的特征分析

2024-09-08 09:48

本文主要是介绍基于IPv6的下一代网络技术的特征分析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!


  1.引言
  随着IPv4地址的耗尽,以及网络接入用户的不断庞大,向IPv6过渡已经是势在必行,IPv6作为新一代的网络协议,不仅具有海量的IP地址资源,而且由于其数据包可以更大,从而实现更可靠、更快速地进行数据的传输,同时通过在数据报头中添加流标记和业务级别大大地改善QoS,且任何设备接入IPv6后即可获取相应的设置,大大地简化用户操作,满足移动性等要求,最重要的一点是,IPv6通过IPSec实现更高的安全性,实现了网络层的安全,但是这种安全并不绝对的,在新一代互联网中的安全威胁,还需要这个领域的专家找到完整的解决方案。
  2.IPv6关键技术研究
  由于现阶段几乎所有的主流应用都是基于IPv4网络协议开发的,而新的IPv6协议与IPv4协议并不兼容,因此为了保障业务的连续性,也为了保障最终用户的上网体验,两个网络的并存需要持续很长一段时间,因此两网如何实现过渡和互通,成为运营商、数据中心和内容提供商关注的焦点,以下将就目前现存且常用的IPv4向IPv6过渡的几项关键技术作简单介绍。
  2.1 双栈技术
  所谓双栈技术,顾名思义,就是同时支持IPv4和IPv6两种协议的网络,即从用户端到业务终端连接的所有设备都需要支持两种协议。当两个端点通讯时会采用相应的协议进行数据的传输。双栈的解决方案同时支持IPv4与IPv6两种协议,无需考虑两者互通的问题。然而对于大型网络来说,由于涉及到产品的升级,甚至是需要更新换代,会耗费大量的财力人人力,因此可行性相对比较小,部署与规划都比较复杂,由于有两套协议,因此大大增加了网络管理人员的工作难度,另外由于主机上都需要支持两份协议,因此会消耗更多的内在和更多的CPU。此外,由于用户并未真正地迁移到IPv6网络上,因此对于IPv6的推广与发展直到了一定的阻碍作用。
  2.2 翻译技术
  翻译技术通常所指的就是NAT-PT,一般是在IPv4与IPv6的网络边缘部署翻译网关设备,实现IPv4与IPv6数据包的报文的翻译和转换,从而使IPv4用户可访问IPv6资源,同时IPv6用户也可去访问IPv4的资源。翻译网关的部署相对简单,且由于实现了多个IPv6的Host可以同时共用一个IPv4地址,一定程度上解决了地址枯竭的问题。然而由于网关是基于应用层的,针对不同的应用需要开发不同的ALG,而且现有的网络应用层出不穷,如果大范围的采用此方案,就需要实时的去开发满足各类应用的网关,成本较大。
  2.3 隧道技术
  隧道技术即将IPv4的数据包封装在IPv6数据包中进行传输,反之亦然,实现数据包在不同的网络中的顺利传送,隧道技术中包含6PE、6over4、隧道代理、ISATAP等多种方式。只要部署了足够多的隧道服务器,并有足够的网络带宽支撑,隧道的实现即是一种软件配置的过程,技术实现方式简单,能协助网络管理人员快速实现新一代协议的部署,并实现网络的优化。然而由于数据包需要封装和解封装,因此隧道设备一般都是成对部署的,与双栈方式相同的一个弊端就是不适用于大型网络的过渡。
  2.4 Socks64技术
  这种技术的基本原理是通过客户端与网关的通信,来实现IPv4与IPv6主机之间的互联互通。其中网关必须同时支持IPv4与IPv6两种协议栈,即在网关处需要同时接入IPv4与IPv6网络,来自客户端的数据包,无论是IPv4还是IPv6的,网关都可以进行处理,并转发至相应的目的端。由于网关来进行协议的转换与处理,因此一旦在大型网络中部署,必须要求这个网关的吞吐量、处理性能达到一定的标准,且在网络过渡时期,网关一般部署在网络边缘,便于能够更高效地处理用户请求。这种解决方案的优点即部署网关成功后,无需考虑用户端发起请求的类型,都可进行数据转发。但是客户端的推广安装成为一大问题,且由于是客户端与网关通讯的模式,因此会出现一定的性能瓶颈。

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