IPv6与嵌入式Internet
转自《自动化博览》  
◆ 引言
   Internet是一个全球性的信息系统，系统中的每台主机都有一个全球唯一的主机地址，地址格式通过IP（Internet Protocol）协议定义。系统中主机与主机间的通信遵守TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）协议，或是通过其他与IP兼容的协议来交换信息。在以上描述的信息基础设施上，利用公网或专网的形式，向社会提供资源和服务。
   70年代，美国国防部开发了IP协议，并逐步发展为今天广泛使用的IPv4版本。每个IPv4接口都具有一个32位的地址，这个地址在全球范围是唯一的。但随着Internet的飞速发展，逐渐暴露出了IPv4的不足：·地址空间不足，特别是对于未来的嵌入式Internet时代；·对现有路由技术的支持不够；·没有服务质量（QoS, Quality of Service）的内在概念。在此背景下，IPv6应运而生，它具有128位地址空间，可在相当长时间内满足人类的需要，特别是嵌入式Internet产品。
◆ 基于IPv6的嵌入式Internet产品
   嵌入式Internet技术延展了人类的信息功能，它的终端设备可能是机械的，也可能是光学的；可能是电子的，也可能是生物的。
   最近，Internet Node公司和横河电机公司开发了 “Hot Node”棗基于IPv6的温度敏感微节点。“Hot Node”采用Dallas半导体公司的DS-TINI-1微控制器，是世界上第一个基于IPv6的嵌入式微控制器。“Hot Node”是典型的嵌入式Internet产品，在未来是一种低成本高科技的信息技术。它是有关信息的收集、识别、提取、变换、存储、传递、处理、检索、检测、分析和利用的技术。 Internet Node 公司还将开发一系列基于IPv6的新装置，利用IPv6丰富的地址空间和端到端的通讯能力开拓新的应用和商业模式。
◆ IPv6的改进
   科学家定义了“人类/微处理器/网络的分界点”为微处理器的数目大约等于世界上人口数。发达国家已超过了这个分界点，向着人均拥有成百上千微处理器迈进，其中有相当数量要接入Internet, IPv4越来越不能满足人们的要求，因此人们寄希望于IPv6。IPv6作为IP的新版本，其根本目的是继承和取代IPv4。
   IP层最重要的功能之一是路由选择。每个IP数据报都包含有信源地址和信宿地址。从IPv4到IPv6的改变基本上可以概括成以下几个方面：·地址和路由 IPv6相比IPv4而言具有极大的扩展的地址空间和更加结构化的路由层次。地址空间从32位扩大到128位。
      ·报头格式 IPv6的报头与IPv4相比大大简化。因此简化了路由器的操作，降低了路由器处理分组的开销。
       网络管理 IPv6力求使网络管理变得更加简单。通过实现一系列的自动发现和自动配置功能，简化了网络节点的管理和维护，减轻网络管理员的负担。
      安全性 在制定IPv6技术规范的同时，产生了IPsec(IP Security)协议，用于提供IP层上可互操作的、高质量的和基于密码的安全性。它的安全业务包括接入控制、无连接的完整性、数据来源认证、加密等。它们为IP层及其以上层协议提供安全机制。
       QoS能力 IPv6考虑到不同用户对服务质量的不同要求。IPv6报头中的“流标签”（Flow Label）字段允许鉴别属于某一特殊通信流的所有报文，因此路径上所有路由器可以鉴别某个流的所有报文。发送者可以要求对此通信流进行特殊处理，这就是一种特定的服务质量，比如一定程度的实时服务等。
   多点寻址方式 IPv6对多点寻址方式（Multicast）进行了改进。IPv6在Multicast地址中增加了“范围”（Scope）字段，允许将Multicast的路由限定在正确的范围之内。
        ·集群寻址方式 IPv6定义了一种新的集群寻址方式棗Anycast方式。这种寻址方式与Multicast方式有所不同。它用于在点到多点的通信中，将报文传递到一组节点中的一个（通常是最近的一个），从而允许在信源路由中由节点控制数据报的传送路径。
   最后需指出的是，网络多层协议中的IP层，不论是IPv4还是IPv6，IP协议仅提供无连接和不可靠的数据报投递服务。IP层以最大努力向指定的信宿投递数据报，但不保证数据报一定正确地到达信宿。所有需要的可靠性都是由IP层以上各层实现的。例如在TCP应用程序中，这种可靠性是由TCP本身实现的。又例如在UDP（User Datagram Protocol）应用程序中，这种可靠性必须由应用程序自身来实现，因为UDP是不可靠的。
◆ 结语
   相信在不远的将来，IPv6将引导我们进入嵌入式Internet时代，其网络达到的复杂性和功能化水平，将使今天的Internet相比之下看起来很原始。这主要因为今天的Internet仅创造了一个与现实世界隔离的网络世界，而嵌入式Internet具有传感和计算能力，使现实世界日益具有“电子化皮肤”，必将对人类生活再次产生革命性的影响。