IPv4到IPv6的轉換技術（上）：IPv6和IPv4對比

IPv4到IPv6的轉換技術主要是解決IPv4地址枯竭但IPv6地址還沒有廣泛應用的問題。截止2011年2月3日，IANA（The Internet Assigned Numbers Authority，網際網路分配局）發表宣佈最後一批IPv4地址已經分配完畢，所以IPv6地址的規模部署和應用工作迫在眉睫。

IPv4的地址長度為32bits，大約計算擁有43億地址容量，而IPv6的地址長度為128bits，理論上是接近無限的，遠遠高於IPv4地址容量。但是，由於現有的IPv4網路裝置數量龐大，大多數的網際網路應用還是基於IPv4地址，而部署IPv6的網路裝置和主機裝置所需的升級開銷比較大，所以IPv6的地址應用還是一個漫長的過程。由於IPv4和IPv6的報頭不同，無法在裝置不升級的情況下直接使用IPv6地址，IPv4到IPv6的過渡轉換技術解決了這一問題，它允許在未來的一段時間裡IPv4與IPv6共存，使用者在體驗到IPv6帶來的便利同時也能與IPv4的使用者保持通訊。

IPv4和IPv6的對比

由於IPv4和IPv6的報文格式是不相同的（表1-1 IPv4報文格式，表1-2 IPv6報文格式），IPv4網路和IPv6網路是無法直接訪問的。

而根據報頭格式的不同，IPv6對比IPv4還具有以下幾點特性：

1. 擴充套件地址特性

IPv6擴充套件了路由和定址的能力。IPv6的地址長度為128bits，IPv4的地址長度為32bits，IPv6可支援更大的地址空間。同時，一種叫做“任播地址（anycast address）”的概念被提出，通常傳送到任播地址的資料包文會被傳送給此地址所標識的中距離源節點最近的一個介面。

2. 報頭格式簡化

從表1中可以看出，IPv6的報頭簡化了IPv4中一些冗餘的域將其列為擴充套件頭部，從而簡化了在資料傳輸中對資料包的處理，降低了對報頭頻寬的要求。

3. 改進對擴充套件和選項的支援

IPv6的可選項是放在一個個獨立的擴充套件頭部的，是否開啟擴充套件頭部是由路由器決定的，所以這大大改變了路由器的效能。與此同時，IPv6放寬了對可選長度的要求，使得可選需求增多。

4. 流標籤特性

對比IPv4，IPv6增加了“流標籤”的新功能，用來標記屬於請求方傳送的需要特殊處理的特定流量的資料包。

5. 鑑定和私有化特性

IPv6支援私有化的身份認證，資料完整性和資料保機密性的擴充套件。