IPv6首先解决了IPv4地址不足的问题,这也是IPv6最大的优势所在。IPv4是32位的地址,只有大约43亿个地址。按照目前地球人口超过65亿的情况下,平均一个人不到一个地址。同时,现在的互联网特别是移动互联网的发展,使得每个人拥有的联网设备包括电脑和手机都多于一个。因此,IPv4的地址不足是显而易见的。而IPv6是128位的地址,有2的128次方个IP地址,相当于10的后面有38个零。这个地址可以在较长的时间内满足人们对IP地址的需求。
其次,IPv6相对于IPv4,针对目前互联网的发展应用状况做了很大的改进。例如包头的改进,IPv4中所有包头以32个字节为单位,即基本的长度单位是4个字节。表1为IPv4的包头格式。IPv6中,包头以64个字节为单位,且包头的总长度是40个字节。IPv6的包头格式如表2所示。比较两种包头格式可知,IPv6对IPv4进行了较大改进:
首先,取消了IPv4包头的6个字段:IP包头长度(Header Length)、服务类型(Service Type)、标识(Identification)、标志(Flag)、标志偏移量(Fragment Offset)及头标校验和(Header Checksum);
其次,在IPv6中有三个控制字段重新命名,并在一些条件下重新定义:长度(Length)、服类型(Service Type)、生存时间(Time to Live);最后,增加了两个新的字段:优先级(Priority)和流标识(Flow Label)。
黄教授说,这种改进可以大大减轻网络中路由器的负担,IPv6的基本标头从可变长度变更为固定长度,取消了路由器对封包的分割处理,删除了CHECKSUM机制。同时,IPv6还具有即插即用功能,IPv6地址自行设定;通过内置的IPsec技术强化了安全性,同时具有更好的服务质量保证等新的特点。