为什么需要 IPv6?VSOL ONU/OLT是否支持IPv6?

2022-5-21

一、什么是 IPv6?

在学习IPv6之前,我们首先应该了解IP。IP是互联网协议的缩写。IP地址是根据IP协议的规则生成的。是手机、电脑等终端在互联网上的地址,是网络空间终端的唯一标识。那么,IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,是全球公认的下一代互联网商业应用解决方案。是国际标准化组织IETF为解决IPv4地址枯竭而制定的下一代互联网协议版本。可以提供海量的网络地址资源和广阔的创新空间。经过IPv4和IPv6的长期共存,IPv6最终将完全取代IPv4,在互联网上占据主导地位。

二、与IPv4相比,为什么IPv6更好? 

与IPv4相比,IPv6具有以下特点,也可称为IPv6的优点:简化报头,灵活扩展,分层地址结构,即插即用组网,网络层认证加密,满足业务需求质量,更好地支持移动通信。

1. 简化表头,灵活扩展

IPv6 简化了数据报头以减少处理器开销并节省网络带宽。IPv6的头部由一个基本头部和多个扩展头部(ExtensionHeader)组成。基本报头具有固定长度(40 字节),包含所有路由器需要处理的信息。由于 Internet 上的大多数数据包只是通过路由器转发,因此固定的报头长度有助于加快路由速度。同时,IPv6还定义了多种扩展报头,这使得IPv6极其灵活,可以为各种应用提供强有力的支持,同时也为未来支持新的应用提供了可能。除了逐跳选项报头(携带传输路径上每个节点必须处理的信息)外,只有当扩展报头到达 IPv6 报头中指定的目的节点时才会被处理(当在多播的情况下,它是每个指定的目的节点)。一个完整的IPv6实现包括以下扩展报头的实现:逐一跳选项报头、目的选项报头、路由报头、分段报头、身份认证报头、有效载荷安全封装报头和最终目的报头。

2.分层地址结构

IPv6将现有的IP地址长度扩大了4倍,从目前IPv4的32位增加到128位,以支持大量的网络节点。这样一来,IPv6地址总数约为3.4*10E38。IPv6 支持更多级别的地址层次结构。IPv6的设计者根据不同的地址前缀划分IPv6地址空间,采用分层地址结构,方便骨干网路由器快速转发数据包。IPv6 定义了三种不同的地址类型。它们分别是 UnicastAddress、MulticastAddress 和 AnycastAddress。所有类型的IPv6地址都属于接口而不是节点。一个IPv6单播地址分配给某个接口,一个接口只能属于一个特定的节点,

3. 即插即用联网

IPv6将自动为用户分配IP地址的功能作为标准功能。只要机器连接到网络,就可以自动设置地址。它有两个优点。一是终端用户无需花费精力设置地址,二是可以大大减轻网络管理员的负担。IPv6 有两个自动设置功能。一种是与IPv4自动设置功能相同的“全状态自动设置”功能。另一个是“无状态自动设置”功能。

4. 网络层认证加密

安全问题一直是与互联网相关的重要话题。由于在IP协议设计之初并没有考虑到安全性,早期的互联网经常发生企业或机构网络遭到攻击、机密数据被盗等不幸事件。为了加强互联网的安全性。1995年,IETF开始研究制定一套保护IP通信的IP安全(IPSec)协议。IPSec是IPv4的可选扩展协议,是IPv6的必要组成部分。IPSec的主要功能是在网络层为数据包提供加密、认证等安全服务。它提供两种安全机制:认证和加密。认证机制使IP通信的数据接收方能够确认数据发送方的真实身份以及数据在传输过程中是否被更改。加密机制通过对数据进行编码来保证数据的机密性,防止数据在传输过程中被他人截获。IPSec的认证头(AuthenticationHeader,AH)协议定义了认证的应用方法,安全负载封装(EncapsulatingSecurityPayload,ESP)协议定义了加密和可选认证的应用方法。在实际IP通信中,可以同时使用这两种协议,也可以根据安全需要选择使用其中一种。AH和ESP都可以提供认证服务,

5、满足服务质量要求

基于IPv4的互联网在设计之初,只有一种简单的服务质量,即使用“尽力而为”传输。原则上,服务质量QoS得不到保证。随着IP网络上多媒体业务的增多,如IP电话、VoD、视频会议等实时应用,对传输时延和时延抖动都有严格的要求。

IPv6数据包的格式包括一个8位的业务流类(Class)和一个新的20位的流标签(Flow Label)。4位的优先级域最早定义在RFC1883中,可以区分16种不同的优先级。它后来在 RFC2460 中更改为 8 位类别字段。它的价值和如何使用它还没有被定义。其目的是让发送业务流的源节点和转发业务流的路由器在数据包上加上标记,进行除默认处理外的不同处理。

流是一系列以某种方式相关的数据包,IP 层必须以相关方式处理它们。决定信息包属于同一个流的参数包括源地址、目的地址、QoS、身份认证和安全性。IPv6中引入流的概念,仍然是基于无连接协议。一个流可以包含多个 TCP 连接,一个流的目的地址可以是单个节点或一组节点。当一个IPv6中间节点收到一个信息包时,它可以通过验证它的流标签来确定它属于哪个流,从而知道该信息包的QoS要求并进行快速转发。

6.更好地支持移动通信

移动通信在我们的生活中扮演着重要的角色。移动互联网不仅仅是移动上网。还提供一系列以移动性为核心的增值服务:本地化设计信息查询、远程控制工具、无限互动游戏、购物支付等。Mobile IPv6的设计借鉴了Mobile IPv4的设计经验,利用IPv6 的许多新特性,因此它提供了比移动 IPv4 更多更好的特性。

三、V-SOL的产品是否支持IPv6?

V-SOL一直努力满足用户的需求,紧跟最新的技术发展。虽然部分设备厂商难以实现IPv6网络的接入,但V-SOL的OLT、ONU、以太网交换机等产品同时支持IPv4和IPv6。例如下图分别是  支持IPv4和IPv6的ONU 和 OLT

从 IPv4 升级到 IPv6 是不可避免的。目前,由于成本和兼容性问题,一些运营商可能不会用IPv6替换IPv4,但相信IPv6将占据主导地位。

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