云计算及IPv6的融合问题探讨

摘 要 随着科学技术的高效发展，云计算獲得了有效利用，凭借其强大的计算功能和存储能力，被社会广泛应用，并且加快了互联网产业的发展变革。在未来发展中，IPv6将是主流的发展方向，将云计算和IPv6进行融合应用，会为用户带来更好的技术体验。基于此，本文针对云计算和IPv6的有效融合开展研究工作，首先介绍IPv6和云计算的概念及内容，之后概述二者实现高度融合的主要内容，最后提出融合之后所要解决的问题。

关键词 云计算;IPv6;融合

云计算是新时期所提出的新型计算机技术，具有非常强大的技术能力和存储能力，是一种大规模整合的思想，自身进行管理和维护并形成的大型服务器集群，具体包括宽带、计算服务器以存储服务器等信息化资源，通过这种方式，可以让用户根据自身的实际需求来向服务器进行申请相关的资源，进而支撑各种应用程序的正常运行，也会让用户对自身的业务职责更加专注用心，大大提高整体的工作效率，降低运营管理成本，在现有的基础上不断革新发展，在一定程度上提升了商业经营的敏捷性。作为新时期互联网的核心网络协议，IPv6可以为云计算提高更为稳定高效的云资源保障，并且为相关的应用程序开发提供技术参考。

1 云计算及IPv6简介

1.1 云计算

现阶段，云计算仍然没有一个相对权威的定义，经过无数专家学者的摸索研究，只是在不同领域为其赋予一定的理解。云计算是一种大规模资源整合的思想。也是未来互联网行业发展的主流方向。“云”指的是能够对自身进行管理和维护的虚拟计算机资源，比如宽带、存储服务器以及计算服务器等资源[1]。通过云计算来将这些计算资源整合分析，基于多种虚拟软件来实现自动化控制管理，减少人工参与，降低工作量，使得烦琐的工作变得简单，易于操作，也可以让工作人员留有精力更加专注自身的岗位职责和业务，对于技术的创新和成本的控制有着积极作用。在维基百科中，将云计算定义为是基于互联网的一种计算方式，可以实现软件和资源的共享，根据不同设备的需求完成信息的输送。云计算是网格计算、并行计算和分布式技术的革新发展，也可以说是这些技术概念的商业体现。既可以看作虚拟化，也可以应用在实际，是PssS、Laas以及Saas等概念的混合演讲并跃升的结果。

1.2 IPv6

IPv6是互联网协议第6版的缩写，在互联网工程任务组设计过程中，用来代替第四版协议，IPv6的地址数量非常之多，多到可以为全世界所有的沙子编写一个地址。因为IPv4存在一个最大的问题，就是网络地址数量不够，这样对于互联网的未来发展起到严重的制约。IPv6的广泛应用，不但可以有效解决网络地址资源数量不足的问题，还可以清除多种设备同时连接网联网的障碍。IPv6的地址长度均为128位，相比IPv4的地址长度，足足多了4倍。因此IPv4的点分十进制难以满足IPv6的地址数量需求，所以开始沿用十六进制进行地址表示。IPv6协议一般为三个地址类型做出界定，具体包括：单播地址、组播地址以及任播地址。相比以往的IPv4协议，新添任播地址，并且将原本的广播地址进行取缔，其功能由现在的组播地址实现。应用IPv6具有几方面优势。其一，无线的地址空间;其二，IPv6应有更小的路由表;其三，增加了增强的组播支撑和对流的支持，使得互联网的多媒体应用获得了更大的发展空间;其四，IPv6增添了对自动控制分配的支持。

2 云计算及IPv6的融合

2.1 IPv6地址技术

IPv6相比IPv4，在地址长度方面从原本的32为扩展到128位，可以为应用程序的运行提供大量的数据节点。IPv6共界定三种类型的地址：单播地址、组播地址和任播地址。不管是哪种类型的地址都不是针对节点，而是针对接口[2]。因为接口都只是属于某个特定的节点，当某个接口分配到一个单播地址时，但是实际来讲，每个节点都可以通过任意一个接口的单播地址来表示。一般情况下，IPv6单播地址都是连续的，是以字节为单位的可掩码地址，和IPv4比较相似，一个标识符号只可以对应一个接口。IPv6对多个任播地址形式进行规范，比如IPX、和IPv4兼容的主机地址或者NSAP地址等。多播地址中，一个地址表示可以和多个接口连接，而都不属于同一个节点。因此，一组节点能够利用IPv6的多播地址来进行表示，还可能出现一个节点连接多个地址的现象。任播地址和组播地址比较类似，经常也会出现地址标识连接多个接口的情况。要是将数据分发到任意播地址，那么需要结合路由选择协议距离指标，并将数据分发到距离最近的接口。

2.2 IPv6安全技术

互联网应用最大的问题就是安全，但是由于一些因素，使得设计过程中并没有将安全性纳入考虑范畴。互联网在运作时，经常或发生数据丢失、病毒入侵等安全事故，技术人员为提高互联网安全性，研发出IP安全协议，可以为用户之间的IP通信提供保障。IPsec在IPv4中是可以选择的，但是在IPv6中缺失不可或缺的重要组成。IPsec可以为数据包提供身份识别和数据加密的服务，通过这两种安全机制，大大增强了互联网应用的安全性。可以实现解密和加密等操作，并且可以有效避免数据在传输过程中收到一个非法用户的恶意拦截或者攻击。基于IPsec协议，认证机制主要是由认证头协议来界定，而可选认证和加密都是由ESP来进行界定。在实际工作中，结合安全需求来使用不同的安全协议，相比之下，ESP的认证服务要更好一些。

2.3 IPv6服务质量技术

设计人员在设计初期，只可以利用互联网传输一些简单的服务质量。近年来，随着科学技术的飞速发展，多媒体技术不断革新发展，其应用范围也在进一步扩大，这些都会对通信的实效性和传送延迟等提出新的要求。IPv6的数据包结构中，包括一个20字节业务流标签和一个8字节业务流标签。开始的时候，RFC1883可以对16种不同类型的4位优先级字段进行区分界定。在这之后，RFC2460可以将4位扩展为8字节的字段，目标可以支撑数据包发送的全过程，并且对其进行特殊处理。

2.4 IPv6移动技术

在设计过程中，IPv6移动协议充分吸取了IPv4的设计经验，增添多种功能服务，其性能更为良好，并且已经成为IPv6协议的重要组成部分。第一，提出和IP地址进行绑定缓冲的概念，通过这种方式，数据包的发送就不需要在经过移动节点的本地代理，可以直接发送到节点自身。第二，引入先进的技术和方法，也就是在一定范围内的接入路由器需要對路由器接口的前缀地址进行定期报告，如果发生变化，表示节点已经移动到下一个新的接入区域[3]。第三，IPv6的数据流量能够直接向移动节点进行发送，相比IPv4，效率和服务更为良好。

3 云计算及IPv6融合需要解决的问题

其一，数据有限。在设计过程中，没有考虑云计算的出现、物联网的形成以及IP地址数量的大量需求。只是根据原本的猜想，IPv6的地址数量可以满足需求，这种设计思想和早期的IPv4想法一致。技术的革新，虽然成本较大，但是设计过程中产生的损失是可以容忍的，要是在IPv6的基础上在此革新，所消耗的成本将非常巨大，难以承担。其二，功能复杂。IPv6增添许多功能要求，当处于一个相对安全的区域内，位置具有唯一性，内部成员携带的位置信息不可篡改，要是借助外力更改唯一性，那么这个空间设计不合理，会产生非常复杂的问题。

4 结束语

IPv6是在IPv4的基础上发展而来的新兴技术产物，非常适用云计算的大规模应用，起到了非常良好的应用效果。但是也存在一些问题，比如相关的技术细节还有待完善，技术不够深入等。总体来看，应用IPv6可以满足云计算的地址需求，并且可以为节点的冗余、移动的以及服务质量等提供有力保障，逐渐成为新时代互联网发展的主流方向。

参考文献

[1] 庞双龙.基于云计算的IPv6过渡机制研究[J].计算机产品与流通，2018（4）：11.

[2] 覃德泽，李立信.高校智慧校园网中物联网、5G、云计算及IPv6的融合问题探讨[J].网络安全技术与应用，2019（12）：104-106.

[3] 李长华，崔辰州，何勃亮，等.IPv6技术在天文学研究云计算环境中的应用[J].计算机应用，2016（S1）：25-28.

作者简介

李磊（1979-），男，山东省乳山市人;学历：大学本科、工程硕士，职称：中级，现就职单位：中国联合网络通信有限公司济南市分公司，研究方向：通信技术服务、通信工程建设等。