所謂IP地址就是給每個連接在Internet上的主機分配的一個32bit地址。按照TCP/IP協議規(guī)定，IP地址用二進制來表示，每個IP地址長32bit,比特換算成字節(jié)，就是4個字節(jié)。為了方便人們的使用，IP地址經常被寫成十進制的形式，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"點分十進制表示法",這顯然比1和0容易記憶得多。Internet 上的每臺主機（Host）都有一個的IP地址。IP協議就是使用這個地址在主機之間傳遞信息，這是Internet 能夠運行的基礎。IP地址的長度為32位，分為4段，每段8位，用十進制數字表示，每段數字范圍為0~255,段與段之間用句點隔開。例如159.226.1.1.IP地址有兩部分組成，一部分為網絡地址，另一部分為主機地址。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

　　現有的互聯網是在IPv4協議的基礎上運行的。IPv6是下一版本的互聯網協議，也可以說是下一代互聯網的協議，它的提出初是因為隨著互聯網的迅速發(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網的進一步發(fā)展。為了擴大地址空間，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43億個地址，估計在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實際可分配的地址，整個地球的每平方米面積上仍可分配1000多個地址。在IPv6的設計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、服務質量（QoS）、安全性、多播、移動性、即插即用等。

　　與IPv4相比，IPv6主要有如下一些優(yōu)勢。，明顯地擴大了地址空間。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，提高了網絡的整體吞吐量。由于IPv6的數據包可以遠遠超過64k字節(jié)，應用程序可以利用傳輸單元（MTU），獲得更快、更可靠的數據傳輸，同時在設計上改進了選路結構，采用簡化的報頭定長結構和更合理的分段方法，使路由器加快數據包處理速度，提高了轉發(fā)效率，從而提高網絡的整體吞吐量。第三，使得整個服務質量得到很大改善。報頭中的業(yè)務級別和流標記通過路由器的配置可以實現優(yōu)先級控制和QoS保障，從而極大改善了IPv6的服務質量。第四，安全性有了更好的保證。采用IPSec可以為上層協議和應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性。設備接入網絡時通過自動配置可自動獲取IP地址和必要的參數，實現即插即用，簡化了網絡管理，易于支持移動節(jié)點。而且IPv6不僅從IPv4中借鑒了許多概念和術語，它還定義了許多移動IPv6所需的新功能。第六，更好地實現了多播功能。在IPv6的多播功能中增加了"范圍"和"標志",限定了路由范圍和可以區(qū)分性與臨時性地址，更有利于多播功能的實現。

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

　　IPv6技術優(yōu)勢

　　IPv6是為了從根本上解決現存IPv4網絡的IP地址枯竭和路由表急劇膨脹等潛在危機而制訂的。IPv6繼承了IPv4的優(yōu)點，并根據IPv4多年來運行的經驗進行了大幅度的修改和功能擴充，在地址容量、安全性、網絡管理、移動性以及服務質量等方面有明顯的改進，IPv6與IPv4是不兼容的，但它同所有其他的TCP/IP協議族中的協議兼容，即IPv6完全可以取代IPv4.從技術上，IPv6相對IPv4的優(yōu)勢主要有以下5個。

　　1.地址充足 （從32位地址空間到128位）。

　　2.協議優(yōu)化（簡化報頭提高處理效率，增加擴展報頭，提高協議擴展性）。

　　3.即插即用（在主機終端側做了優(yōu)化，增強主機易于配置和可管理性，便于支持大量終端應用）。

　　4.安全性（把IPSec作為IPv6擴展頭內置，比如OSPFv3依賴于IPSec6）。

　　5.QoS（ 改進點在于增加流標簽域）。

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

　　IPv6在下一代互聯網中的應用

　　多年來，在我國IPv6網絡發(fā)展緩慢，"商業(yè)應用匱乏"一直被業(yè)界認為是主要原因。國家層面希望在下一代互聯網上爭取更多的技術話語權，以及物聯網的加速應用，使得IPv6網絡盡快落地成為可能。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(yè)務，還能充分支持豐富多樣、個性化、無處不在的各種創(chuàng)新業(yè)務。

　　1.P2P業(yè)務?，F今網絡上，大部分應用采用的是"客戶端/服務器"的模式，只能在一個區(qū)域和一定的范圍內進行，而且由于地址有限，需要采用NAT等地址轉換技術，地址經常變動。IPv6有了足夠多的地址，可以長期擁有一個IP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。而且IPv6的綜合業(yè)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(chuàng)造價值并確保經營的可靠性和穩(wěn)定性。

　　IPv6擁有無窮盡的海量地址，除了有助于促進P2P業(yè)務模式的發(fā)展，更利于實現對稱的實時的端到端的業(yè)務。這種模式伴隨Web2.0,網格等新型應用可能給互聯網帶來全新體驗。

　　2.家庭業(yè)務。IPv6具備海量地址，允許海量終端接入，業(yè)務也可以實現永遠在線，這就有利于開展家庭網絡、網絡家電、數字家庭、智能家居等業(yè)務。

　　互聯網在普及之后"家庭網絡"的概念開始出現，但是IPv4地址的稀缺，導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。

　　網絡家電是IPv6下一代網絡的重要應用之一。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(fā)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。

　　數字家庭是指以計算機技術和網絡技術為基礎，各種家電通過不同的互連方式進行通信及數據交換，實現家用電器之間的"互聯互通",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。交互式網絡電視（IPTV）、有線數字電視、機頂盒、電腦娛樂中心、網絡電話、網絡家電、信息家電以及智能家居等，都是數字家庭的體現。

　　3.物聯網。物聯網要通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊。

　　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(yōu)點，其應用將給零售、物流等產業(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。

　　IPv6發(fā)展演進建議

　　IPv6的引入被認為是解決IPv4地址耗盡的根本和直接的解決方案，但IPv6在實際引入上進展緩慢，本質上在于 IPv6還沒有帶來新的商業(yè)機會，而只是解決現有的地址問題，而現有的替代性解決方案基本可以滿足運營商的實際部署需要，替換IPv6的推動力不足。目前IPv6產業(yè)鏈發(fā)展尚不平衡，在終端用戶-網絡-業(yè)務的IPv6產業(yè)鏈條中，各相關角色都沒有足夠動力去單獨推動IPv6發(fā)展，并且網絡兩頭的終端、業(yè)務也是目前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。

　　業(yè)界需要從整個產業(yè)的角度去考慮IPv6演進的各種影響，從目前的網絡發(fā)展經驗來看，至少要考慮以下幾個因素。

　　1.用戶因素。IPv6是對IPv4完全不兼容的新一代網絡層協議，在引入后要求對現網影響降低到，對用戶要求不感知。從以往的經驗來看，類似于PSTN網絡改造，變了，但業(yè)務沒變，用戶使用習慣上沒有任何改變，這樣的網絡改造是用戶可接受的，是易于推廣的網絡演進方式。另外，新發(fā)展的IPv6用戶不能在訪問原有的IPv4業(yè)務上存在限制，體驗不能有大的降低，甚至在體驗上要使用各種商務策略提高IPv6用戶的體驗，這樣才能引導IPv4用戶向IPv6遷移。日本NTT在這里有較為成功的業(yè)務發(fā)展經驗，從發(fā)展全新的IPv6業(yè)務品牌，把提升全面的業(yè)務體驗和IPv6的緊密結合，到包裝下一代網絡的理念上，給終端用戶形成IPv6的下一代全新業(yè)務體驗的概念，從而成功地推進了IPv6的規(guī)模應用。

　　2.業(yè)務因素。IPv6和IPv4是完全不兼容的協議，在IPv6的部署上需要考慮這個關鍵問題。IPv6的初始部署業(yè)務選擇上，為了避免因兼容性造成的不利影響，宜采用從封閉型業(yè)務切入，如IPTV.封閉型業(yè)務互通性要求不高，沒有和現存的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運營經驗，是較為合適的切入業(yè)務選擇。

　　3.網絡因素。IPv6的網絡部署上，需考慮端到端實施，網絡各個層面的組網和設備在網絡架構、技術選擇、設備能力、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的可演進方案。為了減少對現網的影響，在成本可接受的前提下，早期部署上可考慮新建專網或專用設備，如采用獨立的IPv6網關接入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網業(yè)務的沖擊，也可以避免性升級所有的現網設備支持IPv6,造成的短期改造成本過高難以實施，并且可以在新網絡新設備上采用獨立的維護管理人員，避免IPv6引入初期IPv6技術人員的短缺問題。

　　4.成本因素。IPv6的引入是一個長期的系統(tǒng)工程，應該慎重考慮引入的時機和節(jié)奏，這需要權衡改造和升級的綜合成本。過早地切入IPv6,就必然要承擔和周圍環(huán)境互通的成本；過晚地切入，會造成網絡遷移的總成本的增加。所以，短時間內一蹴而就地將所有的網絡改造替換為支持IPv6的設備是不可取的；網絡不能切入IPv6,使得IPv6實際商用過程滯后，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的演進不可能一蹴而就，注定是一個漫長的過程。IPv6的平滑演進需要綜合考慮網絡端到端各個層面的水平維度，也需要綜合考慮用戶、業(yè)務、網絡、成本等多種因素的垂直維度，通過合理的規(guī)劃，循序漸進地分階段分步驟逐步完成網絡IPv6演進的各個組成部分。