IPv6,IPv6的應用,IPv6的原理是什么?
IPv6,IPv6的應用,IPv6的原理是什么?
IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯網協議”。IPv6是IETF（互聯網工程任務組，Internet Engineering Task Force）設計的用于替代現行版本IP協議（IPv4）的下一代IP協議。目前IP協議的版本號是4（簡稱為IPv4），它的下一個版本就是IPv6。
IPv6是“Internet Protocol Version 6”的縮寫，它是IETF設計的用于替代現行版本IP協議-IPv4-的下一代IP協議。
目前的全球因特網所采用的協議族是TCP/IP協議族。IP是TCP/IP協議族中網絡層的協議，是TCP/IP協議族的核心協議。
IPv6正處在不斷發展和完善的過程中，它在不久的將來將取代目前被廣泛使用的IPv4。每個人將擁有更多IP地址。
簡介
目前我們使用的第二代互聯網IPv4技術，核心技術屬于美國。它的最大問題是網絡地址資源有限，從理論上講，編址1600萬個網絡、40億臺主機。但采用A、B、C三類編址方式后，可用的網絡地址和主機地址的數目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4，約30億個，而人口最多的亞洲只有不到4億個，中國只有3千多萬個，只相當于美國麻省理工學院的數量。地址不足，嚴重地制約了我國及其他國家互聯網的應用和發展。
一方面是地址資源數量的限制，另一方面是隨著電子技術及網絡技術的發展，計算機網絡將進入人們的日常生活，可能身邊的每一樣東西都需要連入全球因特網。在這樣的環境下，IPv6應運而生。單從數字上來說，IPv6所擁有的地址容量是IPv4的約8×10^28倍，達到2^128-1個。這不但解決了網絡地址資源數量的問題，同時也為除電腦外的設備連入互聯網在數量限制上掃清了障礙。
但是與IPv4一樣，IPv6一樣會造成大量的IP地址浪費。準確的說，使用IPv6的網絡并沒有2^128-1個能充分利用的地址。首先，要實現IP地址的自動配置，局域網所使用的子網的前綴必須等于64，但是很少有一個局域網能容納2^64個網絡終端；其次，由于IPv6的地址分配必須遵循聚類的原則，地址的浪費在所難免。
但是，如果說IPv4實現的只是人機對話，而IPv6則擴展到任意事物之間的對話，它不僅可以為人類服務，還將服務于眾多硬件設備，如家用電器、傳感器、遠程照相機、汽車等，它將是無時不在，無處不在的深入社會每個角落的真正的寬帶網。而且它所帶來的經濟效益將非常巨大。
當然，IPv6并非十全十美、一勞永逸，不可能解決所有問題。IPv6只能在發展中不斷完善，也不可能在一夜之間發生，過渡需要時間和成本，但從長遠看，IPv6有利于互聯網的持續和長久發展。 目前，國際互聯網組織已經決定成立兩個專門工作組，制定相應的國際標準。
特點
（1）IPV6地址長度為128比特，地址空間增大了2的96次方倍；
（2）靈活的IP報文頭部格式。使用一系列固定格式的擴展頭部取代了IPV4中可變長度的選項字段。IPV6中選項部分的出現方式也有所變化，使路由器可以簡單路過選項而不做任何處理，加快了報文處理速度。
（3）IPV6簡化了報文頭部格式，字段只有7個，加快報文轉發，提高了吞吐量；
（4）提高安全性。身份認證和隱私權是IPV6的關鍵特性。
（5）支持更多的服務類型；
（6）允許協議繼續演變，增加新的功能，使之適應未來技術的發展。
優勢
與IPV4相比，IPV6具有以下幾個優勢：
一，IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規定IP地址長度為32，即有2^32-1（符號^表示升冪，下同）個地址；而IPv6中IP地址的長度為128，即有2^128-1個地址。
二，IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉發數據包的速度。
三，IPv6增加了增強的組播（Multicast）支持以及對流的支持（Flow Control），這使得網絡上的多媒體應用有了長足發展的機會，為服務質量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的網絡平臺。
四，IPv6加入了對自動配置（Auto Configuration）的支持。這是對DHCP協議的改進和擴展，使得網絡（尤其是局域網）的管理更加方便和快捷。
五，IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網絡中用戶可以對網絡層的數據進行加密并對IP報文進行校驗，極大的增強了網絡的安全性。
操作方法
IPv6包由IPv6包頭（40字節固定長度）、擴展包頭和上層協議數據單元三部分組成。
IPv6包擴展包頭中的分段包頭（下文詳述）中指名了IPv6包的分段情況。其中不可分段部分包括：IPv6包頭、Hop-by-Hop選項包頭、目的地選項包頭（適用于中轉路由器）和路由包頭；可分段部分包括：認證包頭、ESP協議包頭、目的地選項包頭（適用于最終目的地）和上層協議數據單元。但是需要注意的是，在IPv6中，只有源節點才能對負載進行分段，并且IPv6超大包不能使用該項服務。
下文還將簡述IPv6尋址、路由以及自動配置的相關內容。
IPv6數據包：包頭
IPv6包頭長度固定為40字節，去掉了IPv4中一切可選項，只包括8個必要的字段，因此盡管IPv6地址長度為IPv4的四倍，IPv6包頭長度僅為IPv4包頭長度的兩倍。
其中的各個字段分別為：
Version（版本號）：4位，IP協議版本號，值= 6。
Traffic Class（通信類別）：8位，指示IPv6數據流通信類別或優先級。功能類似于IPv4的服務類型（TOS）字段。
Flow Label（流標記）：20位，IPv6新增字段，標記需要IPv6路由器特殊處理的數據流。該字段用于某些對連接的服務質量有特殊要求的通信，諸如音頻或視頻等實時數據傳輸。在IPv6中，同一信源和信宿之間可以有多種不同的數據流，彼此之間以非“0”流標記區分。如果不要求路由器做特殊處理，則該字段值置為“0”。
Payload Length（負載長度）：16位負載長度。負載長度包括擴展頭和上層PDU，16位最多可表示65535字節負載長度。超過這一字節數的負載，該字段值置為“0”，使用擴展頭逐個跳段（Hop-by-Hop）選項中的巨量負載（Jumbo Payload）選項。
Next Header（下一包頭）：8位，識別緊跟IPv6頭后的包頭類型，如擴展頭（有的話）或某個傳輸層協議頭（諸如TCP，UDP或著ICMPv6）。
Hop Limit（跳段數限制）：8位，類似于IPv4的TTL（生命期）字段。與IPv4用時間來限定包的生命期不同，IPv6用包在路由器之間的轉發次數來限定包的生命期。包每經過一次轉發，該字段減1，減到0時就把這個包丟棄。
Source Address（源地址）：128位，發送方主機地址。
Destination Address（目的地址）：128位，在大多數情況下，目的地址即信宿地址。但如果存在路由擴展頭的話，目的地址可能是發送方路由表中下一個路由器接口。
IPv6數據包：擴展包頭
IPv6包頭設計中對原IPv4包頭所做的一項重要改進就是將所有可選字段移出IPv6包頭，置于擴展頭中。由于除Hop-by-Hop選項擴展頭外，其他擴展頭不受中轉路由器檢查或處理，這樣就能提高路由器處理包含選項的IPv6分組的性能。
通常，一個典型的IPv6包，沒有擴展頭。僅當需要路由器或目的節點做某些特殊處理時，才由發送方添加一個或多個擴展頭。與IPv4不同，IPv6擴展頭長度任意，不受40字節限制，以便于日后擴充新增選項，這一特征加上選項的處理方式使得IPv6選項能得以真正的利用。 但是為了提高處理選項頭和傳輸層協議的性能，擴展頭總是8字節長度的整數倍。
目前，RFC 2460中定義了以下6個IPv6擴展頭：Hop-by-Hop（逐個跳段）選項包頭、目的地選項包頭、路由包頭、分段包頭、認證包頭和ESP協議包頭：
（一）Hop-by-Hop選項包頭包含分組傳送過程中，每個路由器都必須檢查和處理的特殊參數選項。其中的選項描述一個分組的某些特性或用于提供填充。這些選項有：
Pad1選項（選項類型為0），填充單字節。
PadN選項（選項類型為1），填充2個以上字節。
Jumbo Payload選項（選項類型為194），用于傳送超大分組。使用Jumbo Payload選項，分組有效載荷長度最大可達4,294,967,295字節。負載長度超過65,535字節的IPv6包稱為“超大包”。
路由器警告選項（選項類型為5），提醒路由器分組內容需要做特殊處理。路由器警告選項用于組播收聽者發現和RSVP（資源預定）協議。
（二）目的地選項包頭指名需要被中間目的地或最終目的地檢查的信息。有兩種用法：
如果存在路由擴展頭，則每一個中轉路由器都要處理這些選項。
如果沒有路由擴展頭，則只有最終目的節點需要處理這些選項。
（三）路由包頭
類似于IPv4的松散源路由。IPv6的源節點可以利用路由擴展包頭指定一個松散源路由，即分組從信源到信宿需要經過的中轉路由器列表。
（四）分段包頭
提供分段和重裝服務。當分組大于鏈路最大傳輸單元（MTU）時，源節點負責對分組進行分段，并在分段擴展包頭中提供重裝信息。
（五）認證包頭
提供數據源認證、數據完整性檢查和反重播保護。認證包頭不提供數據加密服務，需要加密服務的數據包，可以結合使用ESP協議。
（六）ESP協議包頭
提供加密服務。
IPv6數據包：上層協議數據單元
上層數據單元即PDU，全稱為Protocol Data Unit。
PDU由傳輸頭及其負載（如ICMPv6消息、或UDP消息等）組成。而IPv6包有效負載則包括IPv6擴展頭和PDU，通常所能允許的最大字節數為65535字節，大于該字節數的負載可通過使用擴展頭中的Jumbo Payload（見上文）選項進行發送。
IPv6技術對管理網絡應用程序的影響
IPv6中有足夠的地址為地球上每一平方英寸的地方分配一個獨一無二的IP地址。雖然這實際上能夠使你能想到的任何設備都分配一個IP地址，但是，這對于管理地址分配的管理員來說卻是一個惡夢。幸運的是IPv6包含一種“節點自動配置”功能。這實際上是在所有的IPv6網絡中替代DHCP(動態主機配置協議)和ARP(地址解析協議)的下一代技術，能夠讓你不進行任何設置就可以把新設備連接到網絡。如果你更換了ISP(因此被分配一個不同的全球路由前綴)，這個功能可以使你的網絡重新分配IP地址的過程更簡單，因為你所要做的一切只是改變你的路由器的設置，你的網絡將重新獲得一個使用新的前綴的新地址。這將減少網絡管理的巨大負擔。
隨著IPv6功能的增加，又出現一些潛在的管理問題。IPv6本身提供了安全支持功能，這種功能稱作“IPsec”。根據VPN建立的方式，加密也許包括也許不包括某些頭信息。VPN可以減少客戶機和服務器之間通信管理的工作量。管理端點(IKE，互連網密鑰交換)之間的安全策略也是很復雜的，如果你要親自做這項工作的話。這是基于IPsec和VPN提供的主要功能之一。當然，IPsec可以很強大，但是，在某些遠程接入的情況下是很脆弱的，例如使用一個移動設備訪問一個企業網絡。IT部門要提供這種服務將進一步增加管理的負擔。
實際應用
IPv6 編址
從IPv4到IPv6最顯著的變化就是網絡地址的長度。RFC 2373 和RFC 2374定義的IPv6地址，就像下面章節所描述的，有128位長；IPv6地址的表達形式一般采用32個十六進制數。
IPv6中可能的地址有3.4×10^38個。也可以想象為16個因為32位地址每位可以取16個不同的值。
在很多場合，IPv6地址由兩個邏輯部分組成：一個64位的網絡前綴和一個64位的主機地址，主機地址通常根據物理地址自動生成，叫做EUI-64（或者64-位擴展唯一標識）。
IPv6安裝
1. Windows 2000 操作系統
(1) 確認windows操作系統的補丁包已經升級到SP4。
(2) 下載補丁包“tcpipv6-sp4.exe”，并雙擊運行該自解壓文件。
(3) 依次打開“控制面板”、“網絡和撥號連接”，右擊“本地連接”,再依次單擊“屬性”、“安裝”、“協議”，選擇“MSR IPv6 Protocol”協議，即可成功安裝IPv6協議棧。
2. Windows XP/Windows 2003 操作系統
(1) IPv6 協議棧的安裝
在 開始 --> 運行 處執行 ipv6 install
(2) IPv6 地址設置
在 開始 --> 運行 處執行 netsh 進入系統網絡參數設置環境，然后執行
interface ipv6
畫面顯示:netsh interface ipv6>
然后再執行
interface ipv6>add address “ 本地連接 ” 2001:da8:207::9402
(3) IPv6 默認網關設置
在上述系統網絡參數設置環境中執行
interface ipv6 add route ::/0 “ 本地連接 ” 2001:da8:207::9401 publish=yes
(4) 網絡測試命令
ping6 、 tracert6
3. Windows Vista 操作系統
(1) 開始——程序——附件——右鍵點擊“命令提示符”——以管理員身份運行
(2) netsh interface ipv6 isatap set state enabled回車
(3) netsh interface ipv6 isatap set router 隧道IP 回車
4. Linux 操作系統
(1) 安裝ipv6協議
modprobe ipv6
(2)IPv6 地址設置
ifconfig eth0 inet6 add 2001:da8:207::9402
(3) IPv6 默認網關設置
route -A inet6 add ::/0 gw 2001:da8:207::9401
(4) 網絡測試命令
ping6 、 traceroute6
5. Solaris 操作系統
(1) 創建 IPv6 接口
touch /etc/hostname6.hme0
(2)添加 IPv6 地址
在 /etc/inet/ipnodes 文件中 ， 加入如下一行 ：
2001:da8:207::9402 ipv6.bnu.edu.cn bnu-ipv6
(3)設置 dns 查找順序
在 /etc/nsswitch.conf 文件中 ， 修改 hosts 和 ipnodes 項如下 ：
hosts: files dns
ipnodes: files dns
(4) 添加默認路由
route add -inet6 default 2001:da8:207::9401 -interface
(5) 測試命令
ping -A inet6 IPv6 目標地址
traceroute -A inet6 IPv6 目標地址
IPv6的ISATAP隧道和6to4隧道測試
1. ISATAP隧道點IP地址是 isatap.sjtu.edu.cn
用戶設置isatap隧道的終結點router為 isatap.sjtu.edu.cn
Windows XP/2003 設置如下:
C:\Documents and Settings\Administrator>netsh
netsh>int
netsh interface>ipv6
netsh interface>ipv6>install
netsh interface ipv6>isatap
netsh interface ipv6 isatap>set router isatap.sjtu.edu.cn(或是高端路由器的IP)
Vista 設置如下:
鼠標右鍵點擊“開始－>程序－>附件－>命令提示符”，選擇“以管理員身份運行”。
在新開啟的【命令提示符】窗口中執行以下兩條命令：
netsh interface ipv6 isatap set router isatap.sjtu.edu.cn
netsh interface ipv6 isatap set state enabled
（部分Vista系統的電腦會在本地LAN中發出IPv6 RA，導致相鄰用戶不走隧道，此時最好在本地網卡上禁用IPv6選項）
Linux 設置如下:
ip tunnel add sit1 mode sit remote 202.120.58.150 local a.b.c.d
ifconfig sit1 up
ifconfig sit1 add 2001:da8:8000:d010:0:5efe:a.b.c.d/64
ip route add ::/0 via 2001:da8:8000:d010::1 metric 1
注意: 上面的 a.b.c.d 請使用你的真實IPv4地址代替
配置好之后 ipconfig后應該看到一個2001:da8:8000:d010 為前綴的v6地址，hostid為5efe:a.b.c.d，其中a.b.c.d為你的真實的IPV4地址。
推薦使用ISATAP隧道方式接入，不要和下面的另一種6to4隧道同時使用。
2. 網絡中心6to4隧道點IP地址是202.112.26.246
如果您無法使用ISATAP方式接入，可以考慮使用這種方式。
用戶設置6to4隧道的終結點relay為202.112.26.246
Windows XP/2003 設置如下:
C:\Documents and Settings\Administrator>netsh
netsh>int
netsh interface>ipv6
netsh interface>ipv6>install
netsh interface ipv6>6to4
netsh interface ipv6 6to4>set relay 202.112.26.246 enable
然后 ipconfig后應該看到一個2002:xx:xx為前綴的v6地址，hostid亦為xx:xx,
其中xx.xx為你的真實的IPV4地址轉化成得ipv6地址。
自動獲得的默認網關是2002:ca70:1af6::ca70:1af6
IPv6尋址
在 Internet 協議版本 6 (IPv6) 中，地址的長度是 128 位。地址空間如此大的一個原因是將可用地址細分為反映 Internet 的拓撲的路由域的層次結構。另一個原因是映射將設備連接到網絡的網絡適配器（或接口）的地址。IPv6 提供了內在的功能，可以在其最低層（在網絡接口層）解析地址，并且還具有自動配置功能。
文本表示形式
以下是用來將 IPv6 地址表示為文本字符串的三種常規形式：
冒號十六進制形式
這是首選形式 n:n:n:n:n:n:n:n。每個 n 都表示八個 16 位地址元素之一的十六進制值。例如：
3FFE:FFFF:7654:FEDA:1245:BA98:3210:4562.
壓縮形式
由于地址長度要求，地址包含由零組成的長字符串的情況十分常見。為了簡化對這些地址的寫入，可以使用壓縮形式，在這一壓縮形式中，多個 0 塊的單個連續序列由雙冒號符號 (::) 表示。此符號只能在地址中出現一次。例如，多路廣播地址 FFED:0:0:0:0:BA98:3210:4562 的壓縮形式為 FFED::BA98:3210:4562。單播地址 3FFE:FFFF:0:0:8:800:20C4:0 的壓縮形式為 3FFE:FFFF::8:800:20C4:0。環回地址 0:0:0:0:0:0:0:1 的壓縮形式為 ::1。未指定的地址 0:0:0:0:0:0:0:0 的壓縮形式為 ::。
混合形式
此形式組合 IPv4 和 IPv6 地址。在此情況下，地址格式為 n:n:n:n:n:n:d.d.d.d，其中每個 n 都表示六個 IPv6 高序位 16 位地址元素之一的十六進制值，每個 d 都表示 IPv4 地址的十進制值。
地址類型
地址中的前導位定義特定的 IPv6 地址類型。包含這些前導位的變長字段稱作格式前綴 (FP)。
IPv6 單播地址被劃分為兩部分。第一部分包含地址前綴，第二部分包含接口標識符。表示 IPv6 地址/前綴組合的簡明方式如下所示：ipv6 地址/前綴長度。
以下是具有 64 位前綴的地址的示例。
3FFE:FFFF:0:CD30:0:0:0:0/64.
此示例中的前綴是 3FFE:FFFF:0:CD30。該地址還可以以壓縮形式寫入，如 3FFE:FFFF:0:CD30::/64。
IPv6 定義以下地址類型：
單播地址
用于單個接口的標識符。發送到此地址的數據包被傳遞給標識的接口。通過高序位八位字節的值來將單播地址與多路廣播地址區分開來。多路廣播地址的高序列八位字節具有十六進制值 FF。此八位字節的任何其他值都標識單播地址。
以下是不同類型的單播地址：
鏈路-本地地址。這些地址用于單個鏈路并且具有以下形式：FE80::InterfaceID。鏈路-本地地址用在鏈路上的各節點之間，用于自動地址配置、鄰居發現或未提供路由器的情況。鏈路-本地地址主要用于啟動時以及系統尚未獲取較大范圍的地址之時。
站點-本地地址。這些地址用于單個站點并具有以下格式：FEC0::SubnetID:InterfaceID。站點-本地地址用于不需要全局前綴的站點內的尋址。
全局 IPv6 單播地址。這些地址可用在 Internet 上并具有以下格式：010（FP，3 位）TLA ID（13 位）Reserved（8 位）NLA ID（24 位）SLA ID（16 位）InterfaceID（64 位）。
任播地址
一組接口的標識符（通常屬于不同的節點）。發送到此地址的數據包被傳遞給該地址標識的所有接口。任播地址類型代替 IPv4 廣播地址。
任播地址。一組接口的標識符（通常屬于不同的節點）。發送到此地址的數據包被傳遞給該地址標識的唯一一個接口。這是按路由標準標識的最近的接口。任一廣播地址取自單播地址空間，而且在語法上不能與其他地址區別開來。尋址的接口依據其配置確定單播和任一廣播地址之間的差別。
通常，節點始終具有鏈路-本地地址。它可以具有站點-本地地址和一個或多個全局地址。
組播地址
IPv6中的組播在功能上與IPv4中的組播類似：表現為一組接口對看到的流量都很感興趣。
組播分組前8比特設置為FF。接下來的4比特是地址生存期：0是永久的，而1是臨時的。接下來的4比特說明了組播地址范圍（分組可以達到多遠）：1為節點，2為鏈路，5為站點，8為組織，而E是全局（整個因特網）。
IPv6路由
IPv6 的優點之一就是提供靈活的路由機制。由于分配 IPv4 網絡 ID 所用的方式，要求位于 Internet 中樞上的路由器維護大型路由表。這些路由器必須知道所有的路由，以便轉發可能定向到 Internet 上的任何節點的數據包。通過其聚合地址能力，IPv6 支持靈活的尋址方式，大大減小了路由表的規模。在這一新的尋址結構中，中間路由器必須只跟蹤其網絡的本地部分，以便適當地轉發消息。
鄰居發現
鄰居發現提供以下一些功能：
路由器發現。這允許主機標識本地路由器。
地址解析。這允許節點為相應的下一躍點地址解析鏈路層地址（替代地址解析協議 [ARP]）。
地址自動配置。這允許主機自動配置站點-本地地址和全局地址。
鄰居發現將 Internet 控制消息協議用于 IPv6 (ICMPv6) 消息，這些消息包括：
路由器廣告。在偽定期的基礎上或響應路由器請求由路由器發送。IPv6 路由器使用路由器廣告來公布其可用性、地址前綴和其他參數。
路由器請求。由主機發送，用于請求鏈路上的路由器立即發送路由器廣告。
鄰居請求。由節點發送，以用于地址解析、重復地址檢測，或用于確認鄰居是否仍可訪問。
鄰居廣告。由節點發送，以響應鄰居請求或通知鄰居鏈路層地址中發生了更改。
重定向。由路由器發送，從而為某一發送節點指示指向特定目標的更好的下一躍點地址。
IPv6自動配置
IPv6 的一個重要目標是支持節點即插即用。也就是說，應該能夠將節點插入 IPv6 網絡并且不需要任何人為干預即可自動配置它。
自動配置的類型
IPv6 支持以下類型的自動配置：
全狀態自動配置。此類型的配置需要某種程度的人為干預，因為它需要動態主機配置協議來用于 IPv6 (DHCPv6) 服務器，以便用于節點的安裝和管理。DHCPv6 服務器保留它為之提供配置信息的節點的列表。它還維護狀態信息，以便服務器知道每個在使用中的地址的使用時間長度以及該地址何時可供重新分配。
無狀態自動配置。此類型配置適合于小型組織和個體。在此情況下，每一主機根據接收的路由器廣告的內容確定其地址。通過使用 IEEE EUI-64 標準來定義地址的網絡 ID 部分，可以合理假定該主機地址在鏈路上是唯一的。
不管地址是采用何種方式確定的，節點都必須確認其可能地址對于本地鏈路是唯一的。這是通過將鄰居請求消息發送到可能的地址來實現的。如果節點接收到任何響應，它就知道該地址已在使用中并且必須確定其他地址。
IPv6 移動性
移動設備的迅速普及帶來了一項新的要求：設備必須能夠在 IPv6 Internet 上隨意更改位置但仍維持現有連接。為提供此功能，需要給移動節點分配一個本地地址，通過此地址總可以訪問到它。在移動節點位于本地時，它連接到本地鏈路并使用其本地地址。在移動節點遠離本地時，本地代理（通常是路由器）在該移動節點和正與其進行通信的節點之間傳遞消息。
此處插入介紹。
英文說明（in english）
IPv6 is short for "Internet Protocol Version 6". IPv6 is the "next generation" protocol designed by the IETF to replace the current version Internet Protocol, IP Version 4 ("IPv4").
Most of today's internet uses IPv4, which is now nearly twenty years old. IPv4 has been remarkably resilient in spite of its age, but it is beginning to have problems. Most importantly, there is a growing shortage of IPv4 addresses, which are needed by all new machines added to the Internet.
IPv6 fixes a number of problems in IPv4, such as the limited number of available IPv4 addresses. It also adds many improvements to IPv4 in areas such as routing and network autoconfiguration. IPv6 is expected to gradually replace IPv4, with the two coexisting for a number of years during a transition period.
Some introductory information about the protocol can be found in our IPv6 FAQ. For those interested in the technical details, we have a list of IPv6 related specifications.
IPv6的安全性問題
現實Internet上的各種攻擊、黑客、網絡蠕蟲病毒弄得網民人人自危，每天上網開了實時防病毒程序還不夠，還要繼續使用個人防火墻，打開實時防木馬程序才敢上網沖浪。諸多人把這些都歸咎于IPv4網絡。現在IPv6來了，它設計的時候充分研究了以前IPv4的各種問題，在安全性上得到了大大的提高。但是是不是IPv6就沒有安全問題了？答案是否定的。
目前，病毒和互聯網蠕蟲是最讓人頭疼的網絡攻擊行為。但這種傳播方式在IPv6的網絡中就不再適用了，因為IPv6的地址空間實在是太大了，如果這些病毒或者蠕蟲還想通過掃描地址段的方式來找到有可乘之機的其他主機，就猶如大海撈針。在IPv6的世界中，對IPv6網絡進行類似IPv4的按照IP地址段進行網絡偵察是不可能了。
所以，在IPv6的世界里，病毒、互聯網蠕蟲的傳播將變得非常困難。但是，基于應用層的病毒和互聯網蠕蟲是一定會存在的，電子郵件的病毒還是會繼續傳播。此外，還需要注意IPv6網絡中的關鍵主機的安全。IPv6中的組發地址定義方式給攻擊者帶來了一些機會。例如，IPv6地址FF05::3是所有的DHCP服務器，就是說，如果向這個地址發布一個IPv6報文，這個報文可以到達網絡中所有的DHCP服務器，所以可能會出現一些專門攻擊這些服務器的拒絕服務攻擊。
IPv4到IPv6的過渡技術
另外，不管是IPv4還是IPv6，都需要使用DNS，IPv6網絡中的DNS服務器就是一個容易被黑客看中的關鍵主機。也就是說，雖然無法對整個網絡進行系統的網絡偵察，但在每個IPv6的網絡中，總有那么幾臺主機是大家都知道網絡名字的，也可以對這些主機進行攻擊。而且，因為IPv6的地址空間實在是太大了，很多IPv6的網絡都會使用動態的DNS服務。而如果攻擊者可以攻占這臺動態DNS服務器，就可以得到大量的在線IPv6的主機地址。另外，因為IPv6的地址是128位，很不好記，網絡管理員可能會常常使用一下好記的IPv6地址，這些好記的IPv6地址可能會被編輯成一個類似字典的東西，病毒找到IPv6主機的可能性小，但猜到IPv6主機的可能性會大一些。而且由于IPv6和IPv4要共存相當長一段時間，很多網絡管理員會把IPv4的地址放到IPv6地址的后32位中，黑客也可能按照這個方法來猜測可能的在線IPv6地址。所以，對于關鍵主機的安全需要特別重視，不然黑客就會從這里入手從而進入整個網絡。所以，網絡管理員在對主機賦予IPv6地址時，不應該使用好記的地址，也要盡量對自己網絡中的IPv6地址進行隨機化，這樣會在很大程度上減少這些主機被黑客發現的機會。
以下這些網絡攻擊技術，不管是在IPv4還是在IPv6的網絡中都存在，需要引起高度的重視：報文偵聽，雖然IPv6提供了IPSEC最為保護報文的工具，但由于公匙和密匙的問題，在沒有配置IPsec的情況下，偷看IPv6的報文仍然是可能的；應用層的攻擊，顯而易見，任何針對應用層，如WEB服務器，數據庫服務器等的攻擊都將仍然有效；中間人攻擊，雖然IPv6提供了IPsec，還是有可能會遭到中間人的攻擊，所以應盡量使用正常的模式來交換密匙；洪水攻擊，不論在IPv4還是在IPv6的網絡中，向被攻擊的主機發布大量的網絡流量的攻擊將是會一直存在的，雖然在IPv6中，追溯攻擊的源頭要比在IPv4中容易一些。
IPv4到IPv6的過渡技術
由于Internet的規模以及目前網絡中數量龐大的IPv4用戶和設備，IPv4到v6的過渡不可能一次性實現。而且，目前許多企業和用戶的日常工作越來越依賴于Internet，它們無法容忍在協議過渡過程中出現的問題。所以IPv4到v6的過渡必須是一個循序漸進的過程，在體驗IPv6帶來的好處的同時仍能與網絡中其余的IPv4用戶通信。能否順利地實現從IPv4到IPv6的過渡也是IPv6能否取得成功的一個重要因素。
實際上，IPv6在設計的過程中就已經考慮到了IPv4到IPv6的過渡問題，并提供了一些特性使過渡過程簡化。例如，IPv6地址可以使用IPv4兼容地址，自動由IPv4地址產生；也可以在IPv4的網絡上構建隧道，連接IPv6孤島。目前針對IPv4-v6過渡問題已經提出了許多機制，它們的實現原理和應用環境各有側重，這一部分里將對IPv4-v6過渡的基本策略和機制做一個系統性的介紹。
在IPv4-v6過渡的過程中，必須遵循如下的原則和目標：
·保證IPv4和IPv6主機之間的互通；
·在更新過程中避免設備之間的依賴性（即某個設備的更新不依賴于其它設備的更新）；
·對于網絡管理者和終端用戶來說，過渡過程易于理解和實現；
·過渡可以逐個進行；
·用戶、運營商可以自己決定何時過渡以及如何過渡。
主要分三個方面：IP層的過渡策略與技術、鏈路層對IPv6的支持、IPv6對上層的影響
對于IPV4向IPV6技術的演進策略，業界提出了許多解決方案。特別是IETF組織專門成立了一個研究此演變的研究小組NGTRANS，已提交了各種演進策略草案，并力圖使之成為標準。縱觀各種演進策略，主流技術大致可分如下幾類：
雙棧策略
實現IPv6結點與IPv4結點互通的最直接的方式是在IPv6結點中加入IPv4協議棧。具有雙協議棧的結點稱作“IPv6/v4結點”，這些結點既可以收發IPv4分組，也可以收發IPv6分組。它們可以使用IPv4與IPv4結點互通，也可以直接使用IPv6與IPv6結點互通。雙棧技術不需要構造隧道，但后文介紹的隧道技術中要用到雙棧。 IPv6/v4結點可以只支持手工配置隧道，也可以既支持手工配置也支持自動隧道。
隧道技術
在IPV6發展初期，必然有許多局部的純IPV6網絡，這些IPV6網絡被IPV4骨干網絡隔離開來，為了使這些孤立的“IPV6島”互通，就采取隧道技術的方式來解決。利用穿越現存IPV4因特網的隧道技術將許多個“IPV6孤島”連接起來，逐步擴大IPV6的實現范圍，這就是目前國際IPV6試驗床6Bone的計劃。
工作機理：在IPV6網絡與IPV4網絡間的隧道入口處，路由器將IPV6的數據分組封裝入IPV4中，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。在隧道的出口處再將IPV6分組取出轉發給目的節點。
隧道技術在實踐中有四種具體形式：構造隧道、自動配置隧道、組播隧道以及6to4。
TB（Tunnel Broker，隧道代理）
對于獨立的v6用戶，要通過現有的IPv4網絡連接IPv6網絡上，必須使用隧道技術。但是手工配置隧道的擴展性很差，TB的主要目的就是簡化隧道的配置，提供自動的配置手段。對于已經建立起IPv6的ISP來說，使用TB技術為網絡用戶的擴展提供了一個方便的手段。從這個意義上說，TB可以看作是一個虛擬的IPv6 ISP，它為已經連接到IPv4網絡上的用戶提供連接到IPv6網絡的手段，而連接到IPv4網絡上的用戶就是TB的客戶。
雙棧轉換機制（DSTM）
DSTM的目標是實現新的IPv6網絡與現有的IPv4網絡之間的互通。使用DSTM，IPv6網絡中的雙棧結點與一個IPv4網絡中的IPv4主機可以互相通信。DSTM的基本組成部分包括：
·DHCPv6服務器，為IPv6網絡中的雙棧主機分配一個臨時的IPv4全網唯一地址，同時保留這個臨時分配的IPv4地址與主機IPv6永久地址之間的映射關系，此外提供IPv6隧道的隧道末端（TEP）信息；
·動態隧道端口DTI：每個DSTM主機上都有一個IPv4端口，用于將IPv4報文打包到IPv6報文里；
·DSTM Deamon：與DHCPv6客戶端協同工作，實現IPv6地址與IPv4地址之間的解析。
協議轉換技術
其主要思想是在V6節點與V4節點的通信時需借助于中間的協議轉換服務器，此協議轉換服務器的主要功能是把網絡層協議頭進行V6/V4間的轉換，以適應對端的協議類型。
優點：能有效解決V4節點與V6節點互通的問題。
缺點：不能支持所有的應用。這些應用層程序包括：① 應用層協議中如果包含有IP地址、端口等信息的應用程序，如果不將高層報文中的IP地址進行變換，則這些應用程序就無法工作，如FTP、STMP等。② 含有在應用層進行認證、加密的應用程序無法在此協議轉換中工作。
SOCKS64
一個是在客戶端里引入SOCKS庫，這個過程稱為“socks化”（socksifying），它處在應用層和socket之間，對應用層的socket API和DNS名字解析API進行替換；
另一個是SOCKS網關，它安裝在IPv6/v4雙棧結點上，是一個增強型的SOCKS服務器，能實現客戶端C和目的端D之間任何協議組合的中繼。當C上的SOCKS庫發起一個請求后，由網關產生一個相應的線程負責對連接進行中繼。SOCKS庫與網關之間通過SOCKS（SOCKSv5）協議通信，因此它們之間的連接是“SOCKS化”的連接，不僅包括業務數據也包括控制信息；而G和D之間的連接未作改動，屬于正常連接。D上的應用程序并不知道C的存在，它認為通信對端是G。
傳輸層中繼（Transport Relay）
與SOCKS64的工作機理相似，只不過是在傳輸層中繼器進行傳輸層的“協議翻譯”，而SOCKS64是在網絡層進行協議翻譯。它相對于SOCKS64，可以避免“IP分組分片”和“ICMP報文轉換”帶來的問題，因為每個連接都是真正的IPV4或IPV6連接。但同樣無法解決網絡應用程序數據中含有網絡地址信息所帶來的地址無法轉換的問題。
應用層代理網關（ALG）
ALG是Application Level Gateway的簡稱，與SOCKS64、傳輸層中繼等技術一樣，都是在V4與V6間提供一個雙棧網關，提供“協議翻譯”的功能，只不過ALG是在應用層級進行協議翻譯。這樣可以有效解決應用程序中帶有網絡地址的問題，但ALG必須針對每個業務編寫單獨的ALG代理，同時還需要客戶端應用也在不同程序上支持ALG代理，靈活性很差。顯然，此技術必須與其它過渡技術綜合使用，才有推廣意義。
過渡策略總結
雙棧、隧道是主流
所有的過渡技術都是基于雙棧實現的
不同的過渡策略各有優劣、應用環境不同
網絡的演進過程中將是多種過渡技術的綜合
根據運營商具體的網絡情況進行分析
由不同的組織或個人提出的IPV4向IPV6平滑過渡策略技術很多，它們都各有自己的優勢和缺陷。因此，最好的解決方案是綜合其中的幾種過渡技術，取長補短，同時，兼顧各運營商具體的網絡設施情況，并考慮成本的因素，為運營商設計一套適合于他自己發展的平滑過渡解決方案。
IPv6測試
IPv6產品經過測試，獲得“IPv6 Ready”Logo，即表明該產品是業界公認的支持.
IPv6 Ready：Phase I 第一階段
基本測試（RFC2460, 2461, 2462, 2463）
測試對象：主機，路由器，交換機，應用終端，系統軟件，特殊設備通告設備、服務的互通性和一致性情況
IPv6 Ready：Phase II 第二階段
Phase II面向專業應用, 增加Core，IPsec，MIPv6等增強特性的測試,根據IPv6技術標準檢查和確保設備與服務的互通性和一致性.
Core測試
RFC: 1981，2460，2461，2462，2463
測試對象：主機，路由器
IPsec測試
RFC: 1829，1851，2401，2403，2404，2405，2406，2410，3566,3602
測試對象： End-Node（終端節點），SGW（信令網關）
MIPv6測試
RFC: 3775，3776
測試對象： MN（移動節點），CN（通信節點），HA（家鄉代理）
NEMO測試
RFC：3963，3775
測試對象：家鄉代理和移動路由器
DHCPv6測試
RFC：3315，3646，3736
測試對象：客戶端、服務器和中繼代理
SIP測試
RFC： 3261，3264，4566，2617，3665
測試對象：SIP服務器和SIP UA
使用IPV6的原因
從計算機技術的發展、因特網的規律和網絡的傳輸速率來看，IPV4都已經不適用了。其中最主要的問題就是IPV4的32比特的IP地址空間已經無法滿足迅速膨脹的因特網規模。為此，IETF在1992年6月就提出要制訂下一代的Ipng。由于此前推出的IPV5未獲廣泛認同和應用，因此Ipng最后正式定名為IPV6。
IPv6地址設置及使用方法
[1]一、IPv6 協議棧的安裝及 IPv6 地址設置指南
1. Windows XP/Windows 2003 操作系統
(1) IPv6 協議棧的安裝
在 開始 --> 運行 處執行 ipv6 install
(2) IPv6 地址設置
在 開始 --> 運行 處執行 netsh 進入系統網絡參數設置環境，然后執行
interface ipv6 add address “ 本地連接 ” 2001:da8:207::9402
(3) IPv6 默認網關設置
在上述系統網絡參數設置環境中執行[2]
interface ipv6 add route ::/0 “ 本地連接 ” 2001:da8:207::9401 publish=yes
(4) 網絡測試命令
ping6 、 tracert6
2. Windows 2000 操作系統
(1) 下載 IPv6 軟件包
(2) 安裝 IPv6 軟件包
解壓后，執行 hotfix
(3 ) 添加 IPv6 協議
從控制面板中，進入 網絡和撥號連接 中，右擊 本地連接 ，點擊屬性，打開 本地連接屬性 窗口，點擊 安裝 按鈕，然后在彈出的窗口中，選擇 協議 ， 并點擊 添加 ，在彈出的窗口中，你會發現 Microsoft IPv6 Protocol ，選擇這個選項，點擊 確定， Reboot 計算機，以使 IPv6 協議棧生效 。
(4)IPv6 地址設置
在 開始 --> 運行 處執行 ipv6 adu 4/2001:da8:207::9402
(5) IPv6 默認網關設置
在 開始 --> 運行 處執行 ipv6 rtu ::/0 4/2001:da8:207::9401
(6) 網絡測試命令
ping6 、 tracert6
3. Linux 操作系統
(1) 安裝ipv6協議
modprobe ipv6
(2)IPv6 地址設置
ifconfig eth0 inet6 add 2001:da8:207::9402
(3) IPv6 默認網關設置
route -A inet6 add ::/0 gw 2001:da8:207::9401
(4) 網絡測試命令
ping6 、 traceroute6
4. Solaris 操作系統
(1) 創建 IPv6 接口
touch /etc/hostname6.hme0
(2)添加 IPv6 地址
在 /etc/inet/ipnodes 文件中 ， 加入如下一行 ：
2001:da8:207::9402 ipv6.bnu.edu.cn bnu-ipv6
(3)設置 dns 查找順序
在 /etc/nsswitch.conf 文件中 ， 修改 hosts 和 ipnodes 項如下 ：
hosts: files dns
ipnodes: files dns
(4) 添加默認路由
route add -inet6 default 2001:da8:207::9401 -interface
(5) 測試命令
ping -A inet6 IPv6 目標地址
traceroute -A inet6 IPv6 目標地址
二、 關于 IPv6 使用上的一些技術說明
1. 雙棧技術
安裝 IPv6 協議棧后，對原網絡 (IPv4 網絡 ) 的使用不產生任何影響，此時，用戶計算機及整個校園網在一個物理網絡上，同時運行 IPv4 和 IPv6 協議棧、同時支持兩種協議的數據傳輸，這個技術就是目前在網絡上廣為采用的所謂的雙棧 (Dual Stack) 技術。
參考資料：
IPv6地址設置及使用方法詳解?
IPV6的一些設置測試檢驗?
一直以來人們都在期待一種或多種“殺手程序”的出現把IPv6帶入網絡中并滿足人們的需要，但是隨著IPv6商用進程的不斷進展，人們的這種期待已開始回歸理性。
實際上，IPv6只是互聯網的一項基礎網絡技術，它本身不能直接做為業務的賣點，但以IPv6為技術基礎的下一代互聯網不但可以支持現有IPv4網絡上所提供的所有業務，還能充分支持豐富多樣、個性化、無處不在的各種創新業務，而且IPv6非常適合于擁有巨大數量的各種細小設備的網絡，而不是由價格昂貴的計算機組成的網絡。隨著為各種設備增加網絡功能成本的下降，可以預見IPv6將在連接有各種簡單裝置的超大型網絡中運轉良好，并且這些未來將連接到 IPv6網絡上的設備會更便宜、更簡單和更小巧。IPv6的信息終端包括各種有線或者無線的計算類、通信類及消費類信息終端，其中消費類終端主要指非PC 類智能終端，如信息家電、網絡攝像機、網絡汽車、游戲終端等。以下是一些IPv6特色應用的舉例分析。
一、IPv6與RFID
RFID(射頻識別)是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，作為條形碼的無線版本， RFID技術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、標簽上數據可以加密、存儲數據容量更大、存儲信息更改自如等優點，其應用將給零售、物流等產業帶來革命性變化。由于IPv6的地址空間巨大，對于RFID來說非常適合，IPv6的大量地址可以實現為每一個RFID分配一個地址，這在地址資源相當匱乏的IPv4來看是難以想象的。
在亞洲，日、韓兩國非常重視RFID標記技術。日本在其“e-Japan戰略Ⅱ”中列上了RFID標記技術。在美國使用無源RFID最多的沃爾瑪要求其供貨商到2005年在所有進貨上都應貼上RFID標記。2005年3月，5 家 RFID 標簽供應商已經獲得美國國防部合同，這是美國國防部決定采用被動式 RFID 系統后發出的首批合同，由于RFID技術的采用，使得美國國防部在已擁有/32的IPv6地址塊之后，還正在申請/16的IPv6地址塊。
二、IPv6與家庭網絡
互聯網在全球普及之后“家庭網絡”的概念開始出現，但是由于IPv4地址的稀缺，當眾多的信息家電通過家庭網關連入網絡時，IPv4有限的地址資源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來繞過這一限制，但復雜的設置和管理將嚴重阻礙用戶對于新技術的接受程度。 IPv6則沒有這樣的限制。
韓國寬帶普及率全球領先，家庭網絡已經成為下一步的網絡發展重點。2002年，韓國家庭網絡市場的規模大約為25.1億美元，到2007年將會增至 117.9億美元，到2010年將達到234.5億美元。根據韓國政府的“1000萬家庭網絡計劃”，家庭服務器/家庭網關市場的年平均增長率將為 62%。
韓國政府的“家庭網絡導航項目”吸引了來自電信、廣播、建筑和電子等領域的公司參與。該項目通過“家庭網絡模型業務”活動來促進各種業務的開發，推動產業發展，核查不同設備和業務之間的兼容性，并且為建立標準和長期發展計劃做準備。
韓國“家庭網絡模型業務”活動計劃用從2003到2007年的5年的時間完成，并且分為兩個階段，表1顯示的是第一階段的實施內容。韓國的電信業務提供商如KT、SKT和HanaroTelecom都采取了積極的行動，其興趣點不僅僅是家庭自動化的概念，還包括VOD/IP廣播業務、遠程醫療/教育和其他增值業務。
由Consulintel管理、在西班牙馬德里FixedShowcase演示的IPv6@Home試驗是為了試驗真實的家庭網絡場景。 IPv6@Home是能夠通過照相機察看家里狀況的自動系統，可以打開/關閉百葉窗、打開/關閉電燈/電爐等，可以查看屋里是否有陌生人闖入，可以遠程管理報警系統、遠程管理照相機(觀看視頻信號)、遠程照顧寵物(提供水或者食物)等。一些設備采用原生IPv6(通過以太網、WLAN、PLC和藍牙)，其他設備采用X.10，使用接口系統(OSGi)IPv6-X.10。
IPv6@Home位于馬德里一所真實的房間里，通過商用的IPv4ADSL和NAT與外界連接，使用proto-41來轉發IPv6數據。
三、IPv6與三重服務(triple–play)
從業務性質來看，triple-play中包含了基本語音業務、高速數據業務和高質量視頻業務這三類電信業務。從接收媒介來看，triple-play中包括話音業務、基于電視的業務和基于計算機的業務。基于電視的業務主要與視頻業務(特別是電視業務)相關，包括廣播電視、高清晰度電視、PPV、VOD、電子節目導航、PVR、iTV等多種業務形式，視頻的質量與有線電視或衛星電視的質量相當;基于計算機的業務主要與視頻和數據業務相關，包括高速上網、實時電視、VOD、視頻會議、交互式游戲等，需要支持連接共享，對家庭來說，接入速度至少要3Mbit/s;話音業務則主要包括傳統的電話業務、IP話音業務。
由于受到網絡情況、地區經濟水平、用戶的消費習慣等多種因素的影響，各個運營商會形成多種多樣的業務組合，因此對于不同的運營商提供的triple-play的實際含義各不相同。
隨著電信運營商開展三重服務，越來越多的設備和業務都變成IP傳輸，隨之而來的是需要越來越多的網絡地址并且需要網絡能夠支持即插即用，而IPv6 能夠滿足這種需求。
四、IPv6與移動
IPv6將為移動通信帶來無限的發展空間，具體表現在以下方面。
1.IPv6有著巨大的地址空間。IPv6為全球數十億的用戶提供足夠多的地址，特別是充滿生機的移動市場，采用IPv6之后，有了足夠的IP地址， IPv4中的網絡地址翻譯(NAT)將不再需要，這將使移動IPv6的部署更加簡單直接，由于不再需要管理內部地址與公網地址之間的網絡地址翻譯和地址映射，使得網絡的部署工作只需要管理比IPv4少的網絡元素和協議。
2.提供端到端的對等通信。今天的因特網上NAT被廣泛地使用，絕大多數的應用都是基于客戶端/服務器的方式，這種狀況完全無法滿足人們對未來移動網絡的要求，因為移動手機之間及與其它網絡設備之間的通信絕大部分都要求是對等的，因此需要有全球地址而不是內部地址，去掉NAT將使通信真正實現全球可達、任意點到任意點的連接、網絡發起(network-initiated)的IP業務等，這對于未來蜂窩網絡和因特網之間的互通(interworking)來說是最有益的，對這些網絡的持續成功發展是至關重要的。
3.內嵌的安全機制。IPv6標準完整組成的一部分是對安全機制的定義，而在IPv4標準中安全問題是一個補充的可選部分。IPv6將安全作為標準的有機組成部分，IPv6的全球編址模式要求安全的部署應該在更加協調統一的層次上，而不是像IPv4那樣通過疊加的解決方案來實現安全。通過IPv6中的 IPsec可以對IP層上(也就是運行在IP層上的所有應用)的通信提供加密/授權。通過移動IPv6可以實現遠程企業內部網(如企業VPN網絡)的無縫接入，并且可以實現永遠連接。
4.方便的自動配置。IPv6中主機地址的配置方法包括無狀態自動配置、全狀態自動配置(DHCPv6)和靜態地址，這意味著在IPv6環境中的編址方式能夠實現更加有效率的自我管理，使得移動、增加和更改更加容易，并且顯著降低了網絡管理的成本。無狀態自動配置是移動節點獲得地址的重要方法，節點采用鄰居發現機制自動獲取獨一無二的全球可路由地址，這種即插即用的地址配置方式不需要用戶或者運營商進行人工干預，非常符合移動設備的上網要求;而全狀態自動配置如DHCP則要求增加一個服務器，同時也增加了運營和維護的工作。
5.服務質量(QoS)的保證。IPv6的頭標增加了一個流標記域，20位長的流標記域使得任何網絡的中間點都能夠確定并區別對待某個IP地址的數據流，盡管目前流標記的確切使用方法尚未標準化，但可以肯定的是它可以用來支持未來基于服務水平和其它標準的新的計費系統等。IPv6還通過另外幾種方法來改善服務質量，主要有提供永遠連接、防止服務中斷及提高網絡性能等。
6.IPv6通過靜態的家鄉地址來識別每個節點。移動節點離開家鄉子網時向其家鄉鏈路上的家鄉代理發送其當前位置的信息，家鄉代理截獲發送到該移動節點地址的數據包并用隧道將數據發送到移動節點當前的位置。這一機制對于IP以上的所有網絡層(如TCP、UDP以及所有的應用)都是完全透明的，因此移動節點的DNS記錄指向的是節點的家鄉地址，當移動節點改變其因特網的接入點時不需要更改其DNS記錄，實際上移動IPv6只是影響了數據包的選路，而獨立于路由協議本身(如RIP、OSPF等)。
7.移動IPv6還創造了轉交地址(care-of-address)。當某個節點改變了其網絡的接入點時，該節點的轉交地址有兩種生成方式，一種是通過接收路由器的通告獲取(無狀態地址自動配置)，一種是由DHCP服務器分配(全狀態地址自動配置)。
移動節點必須能夠在一個路由器移動到另一個路由器的時候保證不中斷端到端的連接，因此每個移動節點都需要一個家鄉地址來保持連接，還需要許許多多的轉交地址來維持移動節點的選路。因此未來將需要數十億個轉交地址。
目前已經有了第一款商用的IPv6終端，Nokia7700，2005年底將會有更多的終端面世。
從3G與IPv6的關系來看，3G的國際標準組織3GPP和3GPP2認為：GSM和CDMA的蜂窩電話未來需要高速增值應用、無縫無線移動性和便攜性、位置信息等業務，因此3GPP在互聯網多媒體子系統(IMS)和UMTS的TerrestrialRemoteAccessNetwork(UTRAN) 中支持IPv6。
五、IPv6與VoIP
2003年8月29日，Skype開始向使用ADSL和Cable的永遠在線的用戶提供高質量的p2p電話，并于2004年4月6日發布了用于Wi-Fi 熱點接入的PocketSkype。2005年Skype有150萬戶用戶，任何時候都有100萬戶以上的連接，承載了30億分的免費分鐘數。2004年 7月，Teleglobe，Level3，iBasis提供SkypePSTN上的被叫。到2005年1月，Skypeout已經有了40萬用戶。目前， Skype網站的下載次數已經超過1億次，注冊用戶超過3500萬戶，每天有15萬戶新增用戶。
Skype于2005年6月15日正式公布了兩個新增的付費服務。第一個付費服務是SkypeIn，該服務允許用戶使用固定電話或移動電話聯系Skype 號碼。另一個付費服務是語音郵箱服務，即SkypeVoicemail。從2005年6月25日開始，Skype公司IP語音服務的用戶獲得了免費的視頻、語音和數據共享服務。
用戶級的VoIP業務在美國已經有Vonage，AT&TCallVantage，Packet8，PrimusLingo等在提供，這些運營商向個人用戶提供VoIP業務，預計2004年底的500多萬戶用戶到2005年底將會翻一番。一些新的家庭路由器如D-Link1420路由器已經包括 VoIP路由。這一市場隨著雙模的wi-fi/蜂窩電話終端設備的出現而迅速擴大。隨著市場的擴大，這些終端設備對地址的要求量將會很大，而IPv6完全可以滿足這種需求，IPv6還可以提供端到端的通信能力。另外，企業級VoIP設備中的IP PBX和IP Centrex都已經在考慮支持IPv6。
六、IPv6與Wi-Fi和Wi-Max
Wi-Fi和Wi-Max都將是IPv6走向實用的主要驅動力之一。家庭Wi-Fi路由器的成功和熱點地區的發展使得全球有3000多萬戶熱點用戶，4萬多個公共熱點地區。Wi-Fi聯盟已經推出1500多個Wi-Fi認證的產品，30%的筆記本電腦出貨的時候已經有了Centrino芯片，Wi-fi手機的面世指日可待，而新的柯達數碼相機已經有了Wi-fi接入功能，一些Wi-fi路由器目前已經集成了VoIP和VPN功能，而且很多Wi-fi路由器已經有了IPv6功能。
Wi-Max作為新的無線接入技術具有高帶寬、廣覆蓋的性能，已成為業界的新寵，2005年第一季度，Intel的Wi-MaxCentrino開始支持 Wi-Max，Intel和AT&T聯合推動Wi-Max發展，美國的Clearwire公司計劃推出全美的Wi-Max網絡，世界上第一個移動 Wi-Max網絡將是2005年底在韓國出現的WiBro。
隨著Wi-Fi、Wi-Max的發展，對IP地址的要求將會急劇增長，從而驅動IPv6的發展，而且IPv6的新的特性也將為這些技術和應用的實現帶來更多方便，除了能夠提供大量的地址空間之外，IPv6即插即用的特性、不需要通過NAT的端到端通信等，都將為這些移動技術和應用的發展奠定良好的基礎。
七、IPv6與信息家電
網絡家電是IPv6下一代網絡中的重要應用之一。所謂網絡家電，指通過個人電腦、PDA等信息設備可對連接在家庭網絡中的空調、電飯煲、微波爐、冰箱、電視、音響和照明設備等家用電器進行遠距離遙控。
為了推行網絡家電標準，眾多家電廠商正在開發面向IPv6的多種網絡家電產品，并進行多項網絡家電的IPv6實證實驗。在日本，目前推行網絡家電業的協作團體“非PC互聯網應用協議會”是由松下電器產業、三洋電機軟件、東芝信息系統、DTI四家公司于2002年5月創立的。四家公司還邀請了其他公司加入共同開發技術和標準。從2003年11月開始，18家大型電器廠商和通信廠商包括松下、NEC、KDDI、日立、夏普、三洋電機、NTTDoCoMo、日本通信等共同參加了將家用電器通過互聯網連接的驗證性實驗，其中包括接通通信線路，進行網絡家電設備的遠距離操作、用戶的身份識別及安全性等5項實驗，通過實驗，檢查從遠距離進行這些家用電器的操作時是否使用方便和安全性如何，從而為產品定型和正式應用打下良好的基礎，目前實驗還在進行中。
在上述實驗中，操作的安全性及遠程操作家用設備的輕松便捷性成為實驗的重要內容，這種特性對于IPv6的商業化展開具有相當關鍵的意義。對于網絡家電應用來說，當用戶出差的時候如果想操作自家的空調，他的設備所發出的命令必須保證連接到自家的空調，并且能夠正確操作，而不是錯誤地控制了別的設備或別家的空調，操作的正確性需要由認證來保證。IPv6強制要求的IPSec所具有的認證和加密機制能夠保證應用的安全性，然而實現過程需要專業人員做一系列復雜的設置，這對于大多數使用互聯網的普通用戶來說是很困難的，會在一定程度上限制和阻礙他們使用新型網絡應用比如網絡家電的意愿和熱情。針對這種情況，如果在 IPv6協議的網絡上加入具有自動認證服務的功能就可保證許多商業應用的立即實現。
NTTDoCoMo正是看到了這樣的商業機會，希望為網絡家電應用提供認證服務而獲得收益。然而，在“非PC互聯網應用協議會”中，后來加入的 NTTDoCoMo是沒有辦法獲得主導權的。為了推行“m2m-x”的網絡家電認證服務，NTTDoCoMo牽頭于2004年2月10日成立了 Ubiquitous Open Plat Form Forum(UOPF)，這是一個借助IPv6推進網絡家電互聯互通的業界組織。UOPF公布3天后，NTT DoCoMo即公布了“m2m-x”，很明顯是想通過UOPF這樣一個中立組織來推行m2m-x作為網絡家電連接的標準方式。由于NTT DoCoMo對于UOPF具有領導和控制權，一旦家電廠商等產業鏈成員加入UOPF，他們就會順理成章地跟隨NTT DoCoMo推行“m2m-x”，共同完成網絡家電業界標準化，目前家電界的雙雄索尼與松下電器已加入UOPF。NTT DoCoMo想借助“m2m-x”，使得家電廠商、運營商、應用服務提供商建立統一的產業鏈關系，產業鏈成員將共同受益。
八、IPv6與P2P游戲
IPv4網絡上的游戲采用的是“客戶端/服務器”的模式，只能在一個區域和一定的范圍內進行，IPv6有了足夠多的地址，實現了網絡上所有設備的點對點(P2P)通信，IPv6網絡上的游戲真正實現了P2P世界，網絡上的玩家可以自由地與全球任意一個人在任意終端上連接進入游戲，給予用戶比較充分的溝通和交友的環境，是游戲業未來的發展方向。而且通過IPv6的綜合業務平臺可以提供對安全、隱私和計費的保障，將會極大增強在線游戲的P2P特性，為用戶帶來實時互動溝通的真實體驗，同時通過先進的技術、安全的保障為經營者創造價值并確保經營的可靠性和穩定性。
最近全球最大的網絡游戲硬件提供商之一的索尼公司宣稱，2005年以后，其全部消費類產品，包括網絡游戲產品將全部實現IPv6支持，其游戲產品已經與電子、音像制品并駕齊驅，成為索尼的三大業務之一。目前，SONY的PS2(PlayStation2)已經支持網絡接口(一個PC卡接口、一個 IEEE1394 接口和一個USB 接口)，SEGA 的DREAM CAST 也包含一個內置的MODEM，可以撥號上網。SONY將不再設計沒有網絡接口的產品。索尼公司還將其“PlayStation 2”與USB攝像頭結合，提供“面對面”的在線游戲支持。將“PlayStation2”連接到具有綜合業務平臺的下一代互聯網上，可實現即插即用，用戶無須進行復雜的設定，就可開始安全、便捷的“面對面”在線游戲了。同時，由于下一代互聯網所具有的卓越的移動性，用戶即使在行駛的車輛上也能始終保持競技狀態。無疑，這種“面對面”在線游戲業務使虛擬空間的在線體驗更接近現實體驗(實時、互動、真實競爭體驗)，將具有極其廣闊的市場發展前景。
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