所謂IP地址就是給每個(gè)連接在Internet上的主機(jī)分配的一個(gè)32bit地址。按照TCP/IP協(xié)議規(guī)定，IP地址用二進(jìn)制來表示，每個(gè)IP地址長32bit,比特?fù)Q算成字節(jié)，就是4個(gè)字節(jié)。為了方便人們的使用，IP地址經(jīng)常被寫成十進(jìn)制的形式，中間使用符號"."分開不同的字節(jié)。于是，上面的IP地址可以表示為"10.0.0.1".IP地址的這種表示法叫做"點(diǎn)分十進(jìn)制表示法",這顯然比1和0容易記憶得多。Internet 上的每臺主機(jī)（Host）都有一個(gè)的IP地址。IP協(xié)議就是使用這個(gè)地址在主機(jī)之間傳遞信息，這是Internet 能夠運(yùn)行的基礎(chǔ)。IP地址的長度為32位，分為4段，每段8位，用十進(jìn)制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍為0~255,段與段之間用句點(diǎn)隔開。例如159.226.1.1.IP地址有兩部分組成，一部分為網(wǎng)絡(luò)地址，另一部分為主機(jī)地址。IP地址分為A、B、C、D、E5類。常用的是B和C兩類。

　　為什么要從IPv4升級到IPv6

　　現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)是在IPv4協(xié)議的基礎(chǔ)上運(yùn)行的。IPv6是下一版本的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，也可以說是下一代互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議，它的提出初是因?yàn)殡S著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，IPv4定義的有限地址空間將被耗盡，而地址空間的不足必將妨礙互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。為了擴(kuò)大地址空間，擬通過IPv6以重新定義地址空間。IPv4采用32位地址長度，只有大約43億個(gè)地址，估計(jì)在2005~2010年間將被分配完畢，而IPv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6實(shí)際可分配的地址，整個(gè)地球的每平方米面積上仍可分配1000多個(gè)地址。在IPv6的設(shè)計(jì)過程中除解決了地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其它一些問題，主要有端到端IP連接、服務(wù)質(zhì)量（QoS）、安全性、多播、移動(dòng)性、即插即用等。

　　與IPv4相比，IPv6主要有如下一些優(yōu)勢。，明顯地?cái)U(kuò)大了地址空間。IPv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供IP地址，從而確保了端到端連接的可能性。第二，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量。由于IPv6的數(shù)據(jù)包可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過64k字節(jié)，應(yīng)用程序可以利用傳輸單元（MTU），獲得更快、更可靠的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)在設(shè)計(jì)上改進(jìn)了選路結(jié)構(gòu)，采用簡化的報(bào)頭定長結(jié)構(gòu)和更合理的分段方法，使路由器加快數(shù)據(jù)包處理速度，提高了轉(zhuǎn)發(fā)效率，從而提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量。第三，使得整個(gè)服務(wù)質(zhì)量得到很大改善。報(bào)頭中的業(yè)務(wù)級別和流標(biāo)記通過路由器的配置可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級控制和QoS保障，從而極大改善了IPv6的服務(wù)質(zhì)量。第四，安全性有了更好的保證。采用IPSec可以為上層協(xié)議和應(yīng)用提供有效的端到端安全保證，能提高在路由器水平上的安全性。第五，支持即插即用和移動(dòng)性。設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)通過自動(dòng)配置可自動(dòng)獲取IP地址和必要的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)即插即用，簡化了網(wǎng)絡(luò)管理，易于支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。而且IPv6不僅從IPv4中借鑒了許多概念和術(shù)語，它還定義了許多移動(dòng)IPv6所需的新功能。第六，更好地實(shí)現(xiàn)了多播功能。在IPv6的多播功能中增加了"范圍"和"標(biāo)志",限定了路由范圍和可以區(qū)分性與臨時(shí)性地址，更有利于多播功能的實(shí)現(xiàn)。

　　目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)用戶對服務(wù)水平要求的不斷提高，IPv6在將會越來越受到重視。

　　IPv6技術(shù)優(yōu)勢

　　IPv6是為了從根本上解決現(xiàn)存IPv4網(wǎng)絡(luò)的IP地址枯竭和路由表急劇膨脹等潛在危機(jī)而制訂的。IPv6繼承了IPv4的優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)IPv4多年來運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了大幅度的修改和功能擴(kuò)充，在地址容量、安全性、網(wǎng)絡(luò)管理、移動(dòng)性以及服務(wù)質(zhì)量等方面有明顯的改進(jìn)，IPv6與IPv4是不兼容的，但它同所有其他的TCP/IP協(xié)議族中的協(xié)議兼容，即IPv6完全可以取代IPv4.從技術(shù)上，IPv6相對IPv4的優(yōu)勢主要有以下5個(gè)。

　　1.地址充足 （從32位地址空間到128位）。

　　2.協(xié)議優(yōu)化（簡化報(bào)頭提高處理效率，增加擴(kuò)展報(bào)頭，提高協(xié)議擴(kuò)展性）。

　　3.即插即用（在主機(jī)終端側(cè)做了優(yōu)化，增強(qiáng)主機(jī)易于配置和可管理性，便于支持大量終端應(yīng)用）。

　　4.安全性（把IPSec作為IPv6擴(kuò)展頭內(nèi)置，比如OSPFv3依賴于IPSec6）。

　　5.QoS（ 改進(jìn)點(diǎn)在于增加流標(biāo)簽域）。

　　IPv6發(fā)展的主要瓶頸之一在于沒有"殺手級"應(yīng)用，那么，具有上述技術(shù)優(yōu)勢的IPv6除了IPv4提供的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，到底能帶來哪些新的應(yīng)用？

　　IPv6在下一代互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

　　多年來，在我國IPv6網(wǎng)絡(luò)發(fā)展緩慢，"商業(yè)應(yīng)用匱乏"一直被業(yè)界認(rèn)為是主要原因。國家層面希望在下一代互聯(lián)網(wǎng)上爭取更多的技術(shù)話語權(quán)，以及物聯(lián)網(wǎng)的加速應(yīng)用，使得IPv6網(wǎng)絡(luò)盡快落地成為可能。以IPv6為技術(shù)基礎(chǔ)的下一代互聯(lián)網(wǎng)不但可以支持現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)上所提供的所有業(yè)務(wù)，還能充分支持豐富多樣、個(gè)性化、無處不在的各種創(chuàng)新業(yè)務(wù)。

　　1.P2P業(yè)務(wù)。現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)上，大部分應(yīng)用采用的是"客戶端/服務(wù)器"的模式，只能在一個(gè)區(qū)域和一定的范圍內(nèi)進(jìn)行，而且由于地址有限，需要采用NAT等地址轉(zhuǎn)換技術(shù)，地址經(jīng)常變動(dòng)。IPv6有了足夠多的地址，可以長期擁有一個(gè)IP地址，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備的點(diǎn)對點(diǎn)（P2P）通信，IPv6網(wǎng)絡(luò)上的游戲真正實(shí)現(xiàn)了P2P世界。而且IPv6的綜合業(yè)務(wù)平臺可以提供對安全、隱私和計(jì)費(fèi)的保障，將會極大增強(qiáng)在線游戲的P2P特性，為用戶帶來實(shí)時(shí)互動(dòng)溝通的真實(shí)體驗(yàn)，同時(shí)通過先進(jìn)的技術(shù)、安全的保障為經(jīng)營者創(chuàng)造價(jià)值并確保經(jīng)營的可靠性和穩(wěn)定性。

　　IPv6擁有無窮盡的海量地址，除了有助于促進(jìn)P2P業(yè)務(wù)模式的發(fā)展，更利于實(shí)現(xiàn)對稱的實(shí)時(shí)的端到端的業(yè)務(wù)。這種模式伴隨Web2.0,網(wǎng)格等新型應(yīng)用可能給互聯(lián)網(wǎng)帶來全新體驗(yàn)。

　　2.家庭業(yè)務(wù)。IPv6具備海量地址，允許海量終端接入，業(yè)務(wù)也可以實(shí)現(xiàn)永遠(yuǎn)在線，這就有利于開展家庭網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)家電、數(shù)字家庭、智能家居等業(yè)務(wù)。

　　互聯(lián)網(wǎng)在普及之后"家庭網(wǎng)絡(luò)"的概念開始出現(xiàn)，但是IPv4地址的稀缺，導(dǎo)致無法為所有信息家電分配惟一的IPv4地址，只能利用諸如NAT、私有地址空間等技術(shù)來繞過這一限制，但復(fù)雜的設(shè)置和管理將嚴(yán)重阻礙用戶對于新技術(shù)的接受程度。

　　網(wǎng)絡(luò)家電是IPv6下一代網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用之一。所謂網(wǎng)絡(luò)家電，指通過個(gè)人電腦、PDA等信息設(shè)備可對連接在家庭網(wǎng)絡(luò)中的空調(diào)、電飯煲、微波爐、冰箱、電視、音響和照明設(shè)備等家用電器進(jìn)行遠(yuǎn)距離遙控。為了推行網(wǎng)絡(luò)家電標(biāo)準(zhǔn)，眾多家電廠商正在開發(fā)面向IPv6的多種網(wǎng)絡(luò)家電產(chǎn)品，并進(jìn)行多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)家電的IPv6實(shí)證實(shí)驗(yàn)。

　　數(shù)字家庭是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，各種家電通過不同的互連方式進(jìn)行通信及數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)家用電器之間的"互聯(lián)互通",使人們足不出戶就可以更加方便快捷地獲取信息，從而極大提高人類居住的舒適性和娛樂性。交互式網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）、有線數(shù)字電視、機(jī)頂盒、電腦娛樂中心、網(wǎng)絡(luò)電話、網(wǎng)絡(luò)家電、信息家電以及智能家居等，都是數(shù)字家庭的體現(xiàn)。

　　3.物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)要通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊。

　　RFID（射頻識別）是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過射頻信號自動(dòng)識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，作為條形碼的無線版本，RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用將給零售、物流等產(chǎn)業(yè)帶來革命性變化。由于IPv6的地址空間巨大，對于RFID來說非常適合，IPv6的大量地址可以實(shí)現(xiàn)為每一個(gè)RFID分配一個(gè)地址，這在地址資源相當(dāng)匱乏的IPv4來看是難以想象的。

　　IPv6發(fā)展演進(jìn)建議

　　IPv6的引入被認(rèn)為是解決IPv4地址耗盡的根本和直接的解決方案，但I(xiàn)Pv6在實(shí)際引入上進(jìn)展緩慢，本質(zhì)上在于 IPv6還沒有帶來新的商業(yè)機(jī)會，而只是解決現(xiàn)有的地址問題，而現(xiàn)有的替代性解決方案基本可以滿足運(yùn)營商的實(shí)際部署需要，替換IPv6的推動(dòng)力不足。目前IPv6產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展尚不平衡，在終端用戶-網(wǎng)絡(luò)-業(yè)務(wù)的IPv6產(chǎn)業(yè)鏈條中，各相關(guān)角色都沒有足夠動(dòng)力去單獨(dú)推動(dòng)IPv6發(fā)展，并且網(wǎng)絡(luò)兩頭的終端、業(yè)務(wù)也是目前IPv6發(fā)展的短板，但也是被用戶接受的環(huán)節(jié)。這都是目前IPv6發(fā)展面臨的困難，因此，IPv6發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。

　　業(yè)界需要從整個(gè)產(chǎn)業(yè)的角度去考慮IPv6演進(jìn)的各種影響，從目前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，至少要考慮以下幾個(gè)因素。

　　1.用戶因素。IPv6是對IPv4完全不兼容的新一代網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，在引入后要求對現(xiàn)網(wǎng)影響降低到，對用戶要求不感知。從以往的經(jīng)驗(yàn)來看，類似于PSTN網(wǎng)絡(luò)改造，變了，但業(yè)務(wù)沒變，用戶使用習(xí)慣上沒有任何改變，這樣的網(wǎng)絡(luò)改造是用戶可接受的，是易于推廣的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方式。另外，新發(fā)展的IPv6用戶不能在訪問原有的IPv4業(yè)務(wù)上存在限制，體驗(yàn)不能有大的降低，甚至在體驗(yàn)上要使用各種商務(wù)策略提高IPv6用戶的體驗(yàn)，這樣才能引導(dǎo)IPv4用戶向IPv6遷移。日本NTT在這里有較為成功的業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，從發(fā)展全新的IPv6業(yè)務(wù)品牌，把提升全面的業(yè)務(wù)體驗(yàn)和IPv6的緊密結(jié)合，到包裝下一代網(wǎng)絡(luò)的理念上，給終端用戶形成IPv6的下一代全新業(yè)務(wù)體驗(yàn)的概念，從而成功地推進(jìn)了IPv6的規(guī)模應(yīng)用。

　　2.業(yè)務(wù)因素。IPv6和IPv4是完全不兼容的協(xié)議，在IPv6的部署上需要考慮這個(gè)關(guān)鍵問題。IPv6的初始部署業(yè)務(wù)選擇上，為了避免因兼容性造成的不利影響，宜采用從封閉型業(yè)務(wù)切入，如IPTV.封閉型業(yè)務(wù)互通性要求不高，沒有和現(xiàn)存的IPv4體系交互的要求，可以降低早期部署IPv6的難度，易于快速部署，對于IPv6引入早期，積累IPv6運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，是較為合適的切入業(yè)務(wù)選擇。

　　3.網(wǎng)絡(luò)因素。IPv6的網(wǎng)絡(luò)部署上，需考慮端到端實(shí)施，網(wǎng)絡(luò)各個(gè)層面的組網(wǎng)和設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、技術(shù)選擇、設(shè)備能力、廠商組成、IPv6支持能力等方面上存在較大差異，需要綜合考慮IPv6的可演進(jìn)方案。為了減少對現(xiàn)網(wǎng)的影響，在成本可接受的前提下，早期部署上可考慮新建專網(wǎng)或?qū)Ｓ迷O(shè)備，如采用獨(dú)立的IPv6網(wǎng)關(guān)接入IPv6用戶，這樣既可以避免IPv6早期部署上可能存在的各類問題對現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的沖擊，也可以避免性升級所有的現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備支持IPv6,造成的短期改造成本過高難以實(shí)施，并且可以在新網(wǎng)絡(luò)新設(shè)備上采用獨(dú)立的維護(hù)管理人員，避免IPv6引入初期IPv6技術(shù)人員的短缺問題。

　　4.成本因素。IPv6的引入是一個(gè)長期的系統(tǒng)工程，應(yīng)該慎重考慮引入的時(shí)機(jī)和節(jié)奏，這需要權(quán)衡改造和升級的綜合成本。過早地切入IPv6,就必然要承擔(dān)和周圍環(huán)境互通的成本；過晚地切入，會造成網(wǎng)絡(luò)遷移的總成本的增加。所以，短時(shí)間內(nèi)一蹴而就地將所有的網(wǎng)絡(luò)改造替換為支持IPv6的設(shè)備是不可取的；網(wǎng)絡(luò)不能切入IPv6,使得IPv6實(shí)際商用過程滯后，這也是不可接受的，IPv6的引入必須從成本維度把握引入的節(jié)奏。

　　IPv6的演進(jìn)不可能一蹴而就，注定是一個(gè)漫長的過程。IPv6的平滑演進(jìn)需要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)端到端各個(gè)層面的水平維度，也需要綜合考慮用戶、業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、成本等多種因素的垂直維度，通過合理的規(guī)劃，循序漸進(jìn)地分階段分步驟逐步完成網(wǎng)絡(luò)IPv6演進(jìn)的各個(gè)組成部分。