IPV6在物聯(lián)網(wǎng)中的應用研究

摘要：物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展也面臨很多技術(shù)上的難題，比如現(xiàn)有的地址空間不足，目前的互聯(lián)網(wǎng)移動性不足，網(wǎng)絡的安全性和可靠性等等都制約著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。本文主要介紹IPV6的特點，及IPV6如何促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；IPV4；IPV6

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 16-0062-01

一、物聯(lián)網(wǎng)簡介

物聯(lián)網(wǎng)就是把傳感器嵌入到公路，鐵路，建筑和汽車等各種可聯(lián)入到物聯(lián)網(wǎng)中的物體中，使物體通過傳感器聯(lián)入到物聯(lián)網(wǎng)中，在此過程中，有一個由強大處理功能的計算機群作為中心基站。基站能夠處理來自物聯(lián)網(wǎng)中物體的請求，并給予管理和控制。由上可以看出物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上發(fā)展起來的，其核心仍是互聯(lián)網(wǎng)；而且物聯(lián)網(wǎng)的終端可以是人或者任何事物，因此，物聯(lián)網(wǎng)的功能更加強大。有專家預測未來的物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模將超過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)30多倍以上。物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一次的信息革命。

物聯(lián)網(wǎng)的基本定義是實現(xiàn)“物物相連”。因此，世界上可聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)中的事物多不勝數(shù)，大部分物體可以通過嵌入智能電子產(chǎn)品聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)中，這些電子產(chǎn)品如：電子標簽，可以發(fā)出表示本事物特征和要求的信號到基站，基站接受到信號后，根據(jù)事物本身的特性和發(fā)出的請求進行處理，并將處理后的結(jié)果返回給電子標簽，人們通過返回后的結(jié)果采取相應的措施，可以避免錯誤判斷和操作，提高了工作效率。因此，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展極大的促進了社會生產(chǎn)力的發(fā)展水平，提高了人民的生活水平。物聯(lián)網(wǎng)真正是人們進入了智能生活的狀態(tài)，使人與自然和諧發(fā)展。

二、IPV6與IPV4

目前，全球因特網(wǎng)采用的協(xié)議族中，IP協(xié)議的版本號是4，這個協(xié)議已經(jīng)使用了30多年了，但是由于個人電腦的普及以及互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，導致IP地址的需求量不斷增加，而不斷涌現(xiàn)出的移動設備和家電設備上網(wǎng)使當前的形式更加嚴峻。因此，只擁有32位地址空間的IPV4已不能滿足互聯(lián)網(wǎng)的地址分配要求，而且已經(jīng)妨礙了互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展，而物聯(lián)網(wǎng)所需聯(lián)入的終端更加龐大，所需地址也空間更多，因此，必須擴大原有的地址的空間。IPV6擁有128位地址空間，地址分配幾乎可以不受任何限制。在IPV4中，我們采用子網(wǎng)掩碼來區(qū)分網(wǎng)絡號和主機地址，而IPV6是嚴格按位數(shù)來劃分地址的，IPV6中的前64位用來表示該地址所屬的子網(wǎng)絡，也叫地址前綴，它負責在整個網(wǎng)絡中進行路由。而IPV6中后64位地址被稱為接口地址，它是用來標識網(wǎng)絡中的節(jié)點，可以用它來表示264個節(jié)點，大約有185億億個地址空間，這意味著每平方米面積上大約擁有1000多個地址，如此龐大的地址空間，足以保證地球上每個人擁有一個或多個IP地址，有效解決了IPV4中地址不足的缺點。雖然，IPV6中的地址空間如此龐大，但并不能直接應用到物聯(lián)網(wǎng)中，因為它不符合電子標簽的特點，我們要對它的地址空間進行一次適配，對其協(xié)議棧和路由機制進行精簡，以滿足網(wǎng)絡傳輸要求。

在互聯(lián)網(wǎng)最初設計時，由于還沒有目前出現(xiàn)的移動設備，鏈接到網(wǎng)上的計算機也是靜態(tài)的，因此，極少涉及到IP地址的變動。但是隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，手機，筆記本等移動終端的出現(xiàn)，對于移動設備要求的與日俱增，要求做到任何時間，任何地點都能無障礙的上網(wǎng)，而目前的IPV4也不能完全做到即插即用。

在IPV6中動態(tài)分配地址空間，不再需要用戶上網(wǎng)時手動配置，減輕了用戶的負擔，并且節(jié)約了地址空間。IPv6支持無狀態(tài)地址自動配置和狀態(tài)地址自動配置兩種地址自動配置方式。在無狀態(tài)地址自動配置方式下，網(wǎng)絡側(cè)不參與地址的分配過程，需要配置地址的網(wǎng)絡接口先使用鄰居發(fā)現(xiàn)機制獲得一個鏈路本地地址。網(wǎng)絡接口得到這個鏈路本地地址之后，再接收路由器宣告的地址前綴，結(jié)合接口標識得到一個全球地址。在上述過程中，如果出現(xiàn)了地址沖突，則停止地址分配，節(jié)點將由手工進行地址分配。無狀態(tài)地址分配中，網(wǎng)絡側(cè)不用保存地址狀態(tài)，維護地址的更新周期，大大簡化了地址的分配過程，達到了以較低的資源消耗達到了海量地址分配的目的。而狀態(tài)地址自動配置的方式，如動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP），需要一個DHCP服務器，通過客戶機/服務器模式從DHCP服務器處得到地址配置的信息。

RFC 2373中定義了IPV6的三種地址類型：單點傳送，多點傳送，任意點傳送。單點傳送也叫單播地址，就是只有一個單一接口地址，發(fā)送到一個單播地址的信息包只能送到該地址標識的接口上。如果有多個接口節(jié)點，任意一個單播地址都能作為該節(jié)點的標識符。它的單播地址采用類似于IPV4的連續(xù)位掩碼聚集地址。任意點傳送也叫泛播，就是由一組接口地址構(gòu)成。發(fā)送到一個泛播地址的信息包將被發(fā)送到距離最近的被標識的地址之一。多點傳送也叫組播，也是由一組接口地址構(gòu)成，但是發(fā)送到組播地址的信息包將被傳送到所有被標識的地址上。在IPV6中，只有少數(shù)除外，其它全0或者全1的字段都被認為是合法值。

三、IPV6的安全性

在IPV4中，黑客攻擊主機主要是通過網(wǎng)絡掃描的方式進行的，并在掃描過程中尋找要攻擊對象的漏洞。而在IPV6中，由于某一個子網(wǎng)的節(jié)點數(shù)量極大，在如此龐大的節(jié)點中通過掃描去尋找攻擊目標本身就是不容易實現(xiàn)的。在IPV6設計中將IPSec嵌入到基礎協(xié)議棧中，通信時通過IPSec加密通信的信息和通信過程，黑客也就不能通過網(wǎng)絡中間人的方式對主機進行攻擊和破壞了。而且，由于IP地址是分成用戶信息和網(wǎng)絡信息設計的，很容易對網(wǎng)絡中的黑客攻擊完成實時定位，這些措施有效保證了數(shù)據(jù)的安全性。

四、結(jié)論

IPV6憑借自身的特點，可以解決物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過程中遇到的瓶頸，如：地址空間不足，互聯(lián)網(wǎng)移動性較差，網(wǎng)絡安全性低等很多問題。隨著IPV6技術(shù)的不斷成熟，也必將推動物聯(lián)網(wǎng)的不斷完善，真正實現(xiàn)端到端得互聯(lián)互通。

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