技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力就是人們的不斷需求。隨著互聯(lián)網(wǎng)的使用越來越日常化，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議版本已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代的需求了。必然，我們會(huì)推出更為完善，功能多樣的新一代IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。IPv4的必然淘汰預(yù)示著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展迎來它的***次革新。

IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是"Internet Protocol Version 6"的縮寫，也被稱作下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它是由IETF設(shè)計(jì)的用來替代現(xiàn)行的IPv4協(xié)議的一種新的IP協(xié)議。

IPv6是為了解決IPv4所存在的一些問題和不足而提出的，同時(shí)它還在許多方面提出了改進(jìn)，例如路由方面、自動(dòng)配置方面。經(jīng)過一個(gè)較長(zhǎng)的IPv4和IPv6共存的時(shí)期，IPv6最終會(huì)完全取代IPv4在互連網(wǎng)上占據(jù)統(tǒng)治地位。對(duì)比IPv4，IPv6有如下的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)也可以稱作是IPv6的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化的報(bào)頭和靈活的擴(kuò)展 ；層次化的地址結(jié)構(gòu) ；即插即用的連網(wǎng)方式 ；網(wǎng)絡(luò)層的認(rèn)證與加密 ；服務(wù)質(zhì)量的滿足 ；對(duì)移動(dòng)通訊更好的支持。

1.簡(jiǎn)化的報(bào)頭和靈活的擴(kuò)展

IPv6對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)頭作了簡(jiǎn)化，以減少處理器開銷并節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬。IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的報(bào)頭由一個(gè)基本報(bào)頭和多個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭(Extension Header)構(gòu)成，基本報(bào)頭具有固定的長(zhǎng)度（40字節(jié)），放置所有路由器都需要處理的信息。由于Internet上的絕大部分包都只是被路由器簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)發(fā)，因此固定的報(bào)頭長(zhǎng)度有助于加快路由速度。IPv4的報(bào)頭有15個(gè)域，而IPv6的只有8個(gè)域，IPv4的報(bào)頭長(zhǎng)度是由IHL域來指定的，而IPv6的是固定40個(gè)字節(jié)。這就使得路由器在處理IPv6報(bào)頭時(shí)顯得更為輕松。

與此同時(shí)，IPv6還定義了多種擴(kuò)展報(bào)頭，這使得IPv6變得極其靈活，能提供對(duì)多種應(yīng)用的強(qiáng)力支持，同時(shí)又為以后支持新的應(yīng)用提供了可能。這些報(bào)頭被放置在IPv6報(bào)頭和上層報(bào)頭之間，每一個(gè)可以通過獨(dú)特的“下一報(bào)頭”的值來確認(rèn)。

除了逐個(gè)路程段選項(xiàng)報(bào)頭（它攜帶了在傳輸路徑上每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須進(jìn)行處理的信息）外，擴(kuò)展報(bào)頭只有在它到達(dá)了在IPv6的報(bào)頭中所指定的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)才會(huì)得到處理(當(dāng)多點(diǎn)播送時(shí)，則是所規(guī)定的每一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn))。在那里，在IPv6的下一報(bào)頭域中所使用的標(biāo)準(zhǔn)的解碼方法調(diào)用相應(yīng)的模塊去處理***個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭(如果沒有擴(kuò)展報(bào)頭，則處理上層報(bào)頭)。每一個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭的內(nèi)容和語(yǔ)義決定了是否去處理下一個(gè)報(bào)頭。因此，擴(kuò)展報(bào)頭必須按照它們?cè)诎谐霈F(xiàn)的次序依次處理。一個(gè)完整的IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)包括下面這些擴(kuò)展報(bào)頭的實(shí)現(xiàn)：逐個(gè)路程段選項(xiàng)報(bào)頭，目的選項(xiàng)報(bào)頭，路由報(bào)頭，分段報(bào)頭，身份認(rèn)證報(bào)頭，有效載荷安全封裝報(bào)頭，最終目的報(bào)頭。 

2.層次化的地址結(jié)構(gòu)

IPv6將現(xiàn)有的IP地址長(zhǎng)度擴(kuò)大4倍，由當(dāng)前IPv4的32位擴(kuò)充到128位，以支持大規(guī)模數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。這樣IPv6的地址總數(shù)就大約有3.4*10E38個(gè)。平均到地球表面上來說，每平方米將獲得6.5*10E23個(gè)地址。IPv6支持更多級(jí)別的地址層次，IPv6的設(shè)計(jì)者把IPv6的地址空間按照不同的地址前綴來劃分，并采用了層次化的地址結(jié)構(gòu)，以利于骨干網(wǎng)路由器對(duì)數(shù)據(jù)包的快速轉(zhuǎn)發(fā)。

IPv6定義了三種不同的地址類型。分別為：?jiǎn)吸c(diǎn)傳送地址(Unicast Address)，多點(diǎn)傳送地址（Multicast Address）和任意點(diǎn)傳送地址（Anycast Address）。所有類型的IPv6地址都是屬于接口（Interface）而不是節(jié)點(diǎn)（node）。

一個(gè)IPv6單點(diǎn)傳送地址被賦給某一個(gè)接口，而一個(gè)接口又只能屬于某一個(gè)特定的節(jié)點(diǎn)，因此一個(gè)節(jié)點(diǎn)的任意一個(gè)接口的單點(diǎn)傳送地址都可以用來標(biāo)示該節(jié)點(diǎn)。

IPv6中的單點(diǎn)傳送地址是連續(xù)的，以位為單位的可掩碼地址與帶有CIDR（classless inter domain router）的IPv4地址很類似，一個(gè)標(biāo)識(shí)符僅標(biāo)識(shí)一個(gè)接口的情況。在IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中有多種單點(diǎn)傳送地址形式，包括基于全局提供者的單點(diǎn)傳送地址、基于地理位置的單點(diǎn)傳送地址、NSAP地址、IPX地址、節(jié)點(diǎn)本地地址、鏈路本地地址和兼容IPv4的主機(jī)地址等。

多點(diǎn)傳送地址是一個(gè)地址標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)多個(gè)接口的情況（通常屬于不同節(jié)點(diǎn)）。IPv6多點(diǎn)傳送地址用于表示一組節(jié)點(diǎn)。一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能會(huì)屬于幾個(gè)多點(diǎn)傳送地址。在Internet上進(jìn)行多播是在1988年隨著D類IPv4地址的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。這個(gè)功能被多媒體應(yīng)用程序所廣泛使用，它們需要一個(gè)節(jié)點(diǎn)到多個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸。RFC-2373對(duì)于多點(diǎn)傳送地址進(jìn)行了更為詳細(xì)的說明，并給出了一系列預(yù)先定義的多點(diǎn)傳送地址。

任意點(diǎn)傳送地址也是一個(gè)標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)多個(gè)接口的情況。如果一個(gè)報(bào)文要求被傳送到一個(gè)任意點(diǎn)傳送地址，則它將被傳送到由該地址標(biāo)識(shí)的一組接口中的最近一個(gè)（根據(jù)路由選擇協(xié)議距離度量方式?jīng)Q定）。任意點(diǎn)傳送地址是從單點(diǎn)傳送地址空間中劃分出來的，因此它可以使用表示單點(diǎn)傳送地址的任何形式。從語(yǔ)法上來看，它與單點(diǎn)傳送地址間是沒有差別的。當(dāng)一個(gè)單點(diǎn)傳送地址被指向多于一個(gè)接口時(shí)，該地址就成為任意點(diǎn)傳送地址，并且被IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議明確指明。當(dāng)用戶發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包到這個(gè)任意點(diǎn)傳送地址時(shí)，離用戶最近的一個(gè)服務(wù)器將響應(yīng)用戶。這對(duì)于一個(gè)經(jīng)常移動(dòng)和變更的網(wǎng)絡(luò)用戶大有益處。