IPV6与IPV4对比的分析探讨

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摘 要

随着我国近几年网络技术的不断发展，计算机系统原有的IPv4已经显示出了越来越多的问题，这严重影响着人们的正常上网，因此，ipv6技术随之产生，它跟ipv4相比有了非常大的进步，本文IPV6与IPV4进行详细的对比和探讨。

【关键词】IPV6 IPV4 优势 缺陷 对比

随着现在Internet出现的问题越来越多，一个解决这些问题的新技术IPV6随之诞生了，目前IPV4存在着地址枯竭和路由表急剧膨胀这两大主要危机，而IPV6又能够彻底将这些问题解决掉，所以IPV6不仅继承了IPV4的优点，更进行了大幅度的创新，所以目前IPV6使用起来是更加安全、高效和方便。

1 IPV4的缺陷

1.1 IPV4地址的局限性

IPV4的地址长度一共有32位，这样从理论上来说一共可以提供232（大概四十亿）个IP地址，但是这些IP地址只能是在顺序分布的状况下才能使用，而在实际使用过程中，人们是分层次结构来使用IPV4的，主要划分形式为A、B、C、D、E五个层次，这样就会将可供使用的IP地址大大降低，从而致使造成了很大的空间浪费现象。因此，美国在1996年首次通过ARIN向全世界宣布，A类地址已经全部使用完毕；B类地址还剩下38%；C类地址还剩下63%，由此可见，随着时间的推移，人们使用的IP地址越来越多，IPV4的地址空间面临着耗尽的危险。

1.2 路由表膨胀

目前我们使用的IPV4地址空间是只有2到3层的拓扑结构，而它的地址分配形式是选择和网络拓扑结构没有关系的方式来进行的，因此，在随着世界上人们使用网络人数的不断增长，路由器也将得到飞速发展，这就导致决定着数据传输路由的路由表由于数目过多而出现膨胀现象，这也将会在很大程度上使路由的查找和存储的开销不断增加，从而导致互联网效率出现了瓶颈现象，虽然人们发明了无类域间路由技术CIDR（Classless Inter Domain Routing），并且在一定程度上缓解了这个问题，但是仍然还是有一些地址空间是不能改造的，除此之外，IPV4没有固定的分组长度，从而在很大程度上也制约着由硬件实现路径的提取、分析与选取，从而更进一步的使路由器的数据吞吐率得到提升。

2 IPV6的优势

2.1 地址容量扩展

跟IPv4相比IPv6的地址空间达到了128位，这就使得IPv6能够同时供应2128个IP地址和更高级的地址层次以及相对来说比较简单一些的地址来进行自由分配，经过专家的计算得出，IPv6的IP地址能够平均的分配到地球表面每平方厘米有6.7×l019个，由此看出，IPv6的IP地址能够满足人类在将来很长一段时间的使用，从而在根本上将IPv4资源不足的问题得到了解决，另外需要注意的是，虽然IPv6的地址是非常多的，但是由于它是采用严格的层次结构来分配地址结构和地址的，这就使得，它不仅没有使路由的压力增加，反而还在很大程度上降低了其压力。

2.2 简化报头格式

跟IPV4相比，IPV6对报头进行了最大程度的简化，把那些非根本性的以及那些用来进行选择性的字段移动到了IPV6的协议头后面的扩展协议中，这就使得由IPV4的12个字段数量降低到了现在的8个，而通过路由器来进行处理的字段也有IPV4时期的6个降低到了IPV6时期的4个，从而加快了路由处理分组的速度，并且还使吞吐率得到了提高。另外，尽管IPV6是IPV4地址长度的四倍，但是IPV6报头的长度却仅仅是IPV4最小报头的两倍。

2.3 即插即用的联网方式

IPV6是采用自动配置的方式来分配地址配置的，而目前人们常用的自动配置方式主要分为两种：一是，无状态自动配置。该配置方式主要功能是要求本地的链路能够支持多播，并且还要求多播也能够被且网络接口发送和接收；二是，有状态自动配置。该配置方式主要采用以下两种方法来进行：

（1）启动协议（BooTsrap Protocol BooTP）。

（2）动态主机设置协议（DHCP）。除此之外，IPV6还能够将用户的地址进行自动配置，从而大大方便了用户的使用，这就在很大程度上避免了人工操作而出现的低效问题。

2.4 提供移动IP支持

IPV6协议能够对移动性提供相应的内置支持，相对于移动IPV4来说，移动IPV6的设计更加成功，这主要体现在移动的计算、保障以及提高等方面。就移动IPV4来说，其在对家乡进行检验时，就是充分利用移动节点发出的广播请求来实现的，这也就是为什么我们能够在同一网段内接每个家乡能够接收到各自的应答，而对于移动IPV6来说，它是通过任播地址将请求发送出去的，所以人们就只能接收到一个应答，这就会在很大程度上将移动的服务大大提高了。

2.5 更小的路由表

IPV6是采用聚内机制来分配地址的，这就使得层次寻址和路由结构变得更加灵活，从而在很大程度上降低了路由器中的路由表的长度，在同一层次上的不同网络在上层路由器中都是表示成为统一的网络前缀，从而能够在很大程度上降低路由器一定要维护路由的表象，并且还使路由器的寻路大大降低了，以及存储的开销也将会相应的降低。

3 结论

随着IPV6的出现，从根本上解决了IPV4资源不足的问题，从而在很大程度上促进者Internet的快速发展。IPV6是IP的核心技术，随着它的快速发展，必将推动者通信信息的快速发展，从而对我国经济的快速发展也起到非常重要的推动作用。

参考文献

[1]周小娟.对IPv6和IPv4传输性能的对比研究[J].电子设计工程，2013（13）.

[2]程飞.简述IPv4到IPv6的过渡[J].中小企业管理与科技，2011（13）.

作者单位

75706部队 广东省广州市 510000