當(dāng)我們從IPv4升級到IPv6的當(dāng)下，是否已經(jīng)做好了十足的準(zhǔn)備呢？不然，不少人對于IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議還是抱有著一些看法。畢竟對于新生的事物，大家對其存在疑慮也是無可厚非的。但是這并不能阻止IPv6的前進(jìn)。為更好地提供服務(wù)質(zhì)量，IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議作了哪些考慮？

從協(xié)議的角度看，IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與目前的IPv4提供相同的服務(wù)質(zhì)量（QoS），但是IPv6的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在能提供不同的服務(wù)。這些優(yōu)點(diǎn)來自于IPv6的包頭結(jié)構(gòu)中新增的優(yōu)先級字段和流標(biāo)簽字段。優(yōu)先級字段擴(kuò)大到1個(gè)字節(jié)，這就可以定義256個(gè)級別的優(yōu)先級，對各種多媒體信息根據(jù)緊急性確定數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級，從而保證每一項(xiàng)服務(wù)都能達(dá)到用戶滿意的質(zhì)量。而有了20位長的流標(biāo)簽字段，在傳輸過程中，中間的各節(jié)點(diǎn)就可以識別和分開處理任何IP地址流。在IPv6中，同一個(gè)業(yè)務(wù)流的所有數(shù)據(jù)包采用相同的流標(biāo)簽，這樣當(dāng)路由器檢測到相同的流標(biāo)簽的時(shí)候就采用相同的路徑發(fā)出去，而不需要為每一個(gè)數(shù)據(jù)包重新選擇路由，從而大大提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率，降低了端到端的延遲。盡管對流標(biāo)簽的準(zhǔn)確應(yīng)用還沒有制定出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但將來它會用于基于服務(wù)級別的新計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。此外，在支持 “總是在線”連接、防止服務(wù)中斷以及提高網(wǎng)絡(luò)性能方面，IPv6也有助于改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量。

 IPv6實(shí)現(xiàn)QoS的協(xié)議是IETF的資源保留協(xié)議（Resource Reserve Protocol，RSVP）。主機(jī)用RSVP代表應(yīng)用數(shù)據(jù)流（指可以由路由器或者轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的主機(jī)辨別的相關(guān)數(shù)據(jù)包的流，在IPv6協(xié)議下就是擁有相同的流標(biāo)簽的流）向網(wǎng)絡(luò)請求特定的服務(wù)質(zhì)量，例如基于平均值的***帶寬、***接收延遲、優(yōu)先隊(duì)列以及其他參數(shù)，主機(jī)也可以指定一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)級別，這類似于數(shù)字視頻廣播（Digital Video Broadcasting，DVB）中的網(wǎng)絡(luò)信息表的概念。RSVP帶著這個(gè)請求通過網(wǎng)絡(luò)，訪問這個(gè)數(shù)據(jù)流經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上，RSVP 試圖為這個(gè)流進(jìn)行資源保留。這使得提供具有服務(wù)質(zhì)量的圖像和其它實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)成為可能。

什么是IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制？為什么需要轉(zhuǎn)換機(jī)制？

IPv6不可能立刻替代IPv4，因此在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)IPv4和IPv6會共存在一個(gè)環(huán)境中。要提供平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換過程，使得對現(xiàn)有的使用者影響最小，就需要有良好的轉(zhuǎn)換機(jī)制。目前，這個(gè)議題是IETF ngtrans工作小組的主要目標(biāo)，有許多轉(zhuǎn)換機(jī)制被提出，部分已被用于6Bone上。IETF推薦了雙協(xié)議棧、隧道技術(shù)以及NAT等轉(zhuǎn)換機(jī)制：

IPv4與IPv6雙協(xié)議棧技術(shù)

簡單地說，雙棧機(jī)制就是使IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有一個(gè)IPv4棧和一個(gè)IPv6棧，同時(shí)支持IPv4和IPv6協(xié)議。IPv6和IPv4是功能相近的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，兩者都應(yīng)用于相同的物理平臺，并承載相同的傳輸層協(xié)議TCP或UDP，如果一臺主機(jī)同時(shí)支持IPv6和IPv4協(xié)議，那么該主機(jī)就可以和僅支持IPv4或IPv6協(xié)議的主機(jī)通信，IPv6/IPv4雙協(xié)議棧的協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖所示：

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隧道技術(shù)

為了讓IPv4與IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議融合通信，隧道機(jī)制就是必要時(shí)將IPv6數(shù)據(jù)包作為數(shù)據(jù)封裝在IPv4數(shù)據(jù)包里，使IPv6數(shù)據(jù)包能在已有的IPv4基礎(chǔ)設(shè)施（主要是指IPv4路由器）上傳輸?shù)臋C(jī)制。隨著IPv6的發(fā)展，出現(xiàn)了一些被運(yùn)行IPv4協(xié)議的骨干網(wǎng)絡(luò)隔離開的局部IPv6網(wǎng)絡(luò)，為了實(shí)現(xiàn)這些IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的通信，必須采用隧道技術(shù)。隧道對于源站點(diǎn)和目的站點(diǎn)是透明的，在隧道的入口處，路由器將IPv6的數(shù)據(jù)分組封裝在IPv4中，該IPv4分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址，在隧道出口處，再將IPv6分組取出轉(zhuǎn)發(fā)給目的站點(diǎn)。隧道技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于隧道的透明性，IPv6主機(jī)之間的通信可以忽略隧道的存在，隧道只起到物理通道的作用。隧道技術(shù)在IPv4向IPv6演進(jìn)的初期應(yīng)用非常廣泛。但是，隧道技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)IPv4主機(jī)和IPv6主機(jī)之間的通信；

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（Network Address Translator，NAT）技術(shù)是將IPv4地址和IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的地址分別看作內(nèi)部地址和全局地址，或者相反。例如，內(nèi)部的IPv4主機(jī)要和外部的IPv6主機(jī)通信時(shí)，在NAT服務(wù)器中將IPv4地址（相當(dāng)于內(nèi)部地址）變換成IPv6地址（相當(dāng)于全局地址），服務(wù)器維護(hù)一個(gè)IPv4與IPv6地址的映射表。反之，當(dāng)內(nèi)部的IPv6主機(jī)和外部的IPv4主機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，則IPv6主機(jī)映射成內(nèi)部地址，IPv4主機(jī)映射成全局地址。NAT技術(shù)可以解決IPv4主機(jī)和IPv6主機(jī)之間的互通問題。