目前各主流网络设备供应商纷纷推出自己支持IPv6的产品，但同时我们都看到了IPv6技术还远远没有达到普及的程度，从IPv6技术本身来说，还有很多亟待解决的问题，本文从硬件平台的角度，谈谈过渡到IPv6技术之后，IPv6和IPv4对硬件平台的要求的不同。一般而言，目前的硬件平台主要是分为ASIC平台和可编程硬件平台（NP、FPGA等）的区别。下面从几个角度分析一下这种不同。

路由表容量问题
　　IPv6采用128位地址，路由表占用空间在容量不变时要增大到原来的4倍，而ASIC中的硬件转发的路由表存储在ASIC专用的地址空间中，硬件地址表空间很有限，一般情况下也就在几十K的水平，ASIC平台在IPv6的环境中，如果保持Ipv4一样的地址表空间将会大大提高成本，因此硬件在设计上需要尽量节省私有空间大小而提高路由表容量。在实际的应用环境中，过渡期往往设备运行在双栈环境下，同时面临IPv6和Ipv4的路由表需求，因此对地址空间的要求将大于目前的纯IPv4环境。而NP等可编程硬件一般采用的是普通的共享内存空间。前者在成本上远远高于后者，相比而言，NP在内存成本的提高可以忽略不计。

选项头和扩展头的支持
　　IPv6的选项头更能远远强于IPV4的IP选项，对于扩展头的处理也更加丰富。其中所有转发结点都要处理路由扩展头、逐跳选项头和地址选项头。逐跳选项与地址选项目的是为了支持特殊应用（如安全、管理）而预留的，中间结点需要根据某种策略来处理。目前RFC2460并未定义成熟而有意义的选项，其潜力尚未发挥。因此，当需要使用这些选项头实现用户特殊需求，或者IPv6协议有扩展升级的时候，只有NP等可编程硬件能很快适应这些变化并升级系统，而用ASIC实现则难以快速应对协议升级和市场需求变化。

QoS的实施
　　作为从IPv4衍生而来的IPv6技术，并没有改变IP技术的最本质特点－面向无连接，因此IPv4所面临的所有QoS问题，IPv6中同样存在。IPv6协议在IP Base (基本) 和Extension(扩展)报头中包含了少量与特定于QoS的服务元素，QoS处理效率有所提高。但随着IP网络规模的增大和应用业务的日益复杂，IP网络日益已经成为一个“补丁”网络，至今为止在IPv4网络中的QoS技术和标准还不断在产生，队列机制、调度机制等标准的制定还处于初级阶段。这些机制将牵涉到队列的缓冲区、处理策略等，IPv4环境下的AISC的这些处理机制都是固化在芯片中，在现有的环境下，用ASIC实现将来的IPv6的QoS策略显然不现实，采用可编程硬件是有效实现将来的QoS策略的唯一选择。

过渡时期的策略可实施能力
　　NAT-PT 属于一种Ipv4到IPv6的过渡策略，目的是根据SIIT协议进行IPV4 IPv6报文头部的转换。由于转换涉及到更新高层协议（如FTP）内部的IP地址等信息，必然需要面对完整的IP报文进行解析。因此NAT-PT结点在转换报文前首先需要将IPv6分片报文重组，会需要缓冲大量乱序报文并记录超时。硬件实现时需要大量的空间和定时器，在处理相同规格的缓冲时，实现成本要比NP高昂，性能在这种情形下也难有提高，当然在转发延迟方面的优势也会大大降低。过渡时期NP等可编程硬件平台更容易实时过渡时期的一些策略。

小结
　　通过以上的分析，我们可以清晰的看到，在IPv4到IPv6的过渡期中，采用可编程硬件平台组建过渡时期的IPv6网络是比较明智的选择。港湾网络作为一家专著于IP数据领域的主流网络设备供应商，2002年就启动了IPv6的相关开发，并承接了国家“863”相关项目。港湾网络的PowerHammer P640/320/160系列万兆核心路由器就采用了ASIC＋FPGA＋TCAM的方案，ASIC负责切报文头，可编程硬件FPGA负责对报文头的处理，而TCAM作为专用查表的硬件配合快速查表工作，实现了10G端口IPv6的线速转发。PowerHammer ESR80/50/20系列核心路由器、BigHammer6800系列核心交换机都采用了NP＋ASIC的方式，用NP实现IPv6转发，用ASIC实现IPv4的转发，从而实现了一机双栈。NetHammer G系列核心路由器、NetHammer M5系列多业务路由器都采用了NP技术，也可以直接通过软件升级不断支持IPv6以及将来IPv6新的功能。（张建军）