摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的高效發(fā)展，云計(jì)算獲得了有效利用，憑借其強(qiáng)大的計(jì)算功能和存儲(chǔ)能力，被社會(huì)廣泛應(yīng)用，并且加快了互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變革。在未來(lái)發(fā)展中，IPv6將是主流的發(fā)展方向，將云計(jì)算和IPv6進(jìn)行融合應(yīng)用，會(huì)為用戶帶來(lái)更好的技術(shù)體驗(yàn)。基于此，本文針對(duì)云計(jì)算和IPv6的有效融合開(kāi)展研究工作，首先介紹IPv6和云計(jì)算的概念及內(nèi)容，之后概述二者實(shí)現(xiàn)高度融合的主要內(nèi)容，最后提出融合之后所要解決的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞 云計(jì)算;IPv6;融合

云計(jì)算是新時(shí)期所提出的新型計(jì)算機(jī)技術(shù)，具有非常強(qiáng)大的技術(shù)能力和存儲(chǔ)能力，是一種大規(guī)模整合的思想，自身進(jìn)行管理和維護(hù)并形成的大型服務(wù)器集群，具體包括寬帶、計(jì)算服務(wù)器以存儲(chǔ)服務(wù)器等信息化資源，通過(guò)這種方式，可以讓用戶根據(jù)自身的實(shí)際需求來(lái)向服務(wù)器進(jìn)行申請(qǐng)相關(guān)的資源，進(jìn)而支撐各種應(yīng)用程序的正常運(yùn)行，也會(huì)讓用戶對(duì)自身的業(yè)務(wù)職責(zé)更加專注用心，大大提高整體的工作效率，降低運(yùn)營(yíng)管理成本，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷革新發(fā)展，在一定程度上提升了商業(yè)經(jīng)營(yíng)的敏捷性。作為新時(shí)期互聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，IPv6可以為云計(jì)算提高更為穩(wěn)定高效的云資源保障，并且為相關(guān)的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)提供技術(shù)參考。

1 云計(jì)算及IPv6簡(jiǎn)介

1.1 云計(jì)算

現(xiàn)階段，云計(jì)算仍然沒(méi)有一個(gè)相對(duì)權(quán)威的定義，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)專家學(xué)者的摸索研究，只是在不同領(lǐng)域?yàn)槠滟x予一定的理解。云計(jì)算是一種大規(guī)模資源整合的思想。也是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的主流方向?！霸啤敝傅氖悄軌?qū)ψ陨磉M(jìn)行管理和維護(hù)的虛擬計(jì)算機(jī)資源，比如寬帶、存儲(chǔ)服務(wù)器以及計(jì)算服務(wù)器等資源[1]。通過(guò)云計(jì)算來(lái)將這些計(jì)算資源整合分析，基于多種虛擬軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制管理，減少人工參與，降低工作量，使得煩瑣的工作變得簡(jiǎn)單，易于操作，也可以讓工作人員留有精力更加專注自身的崗位職責(zé)和業(yè)務(wù)，對(duì)于技術(shù)的創(chuàng)新和成本的控制有著積極作用。在維基百科中，將云計(jì)算定義為是基于互聯(lián)網(wǎng)的一種計(jì)算方式，可以實(shí)現(xiàn)軟件和資源的共享，根據(jù)不同設(shè)備的需求完成信息的輸送。云計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)算、并行計(jì)算和分布式技術(shù)的革新發(fā)展，也可以說(shuō)是這些技術(shù)概念的商業(yè)體現(xiàn)。既可以看作虛擬化，也可以應(yīng)用在實(shí)際，是PssS、Laas以及Saas等概念的混合演講并躍升的結(jié)果。

1.2 IPv6

IPv6是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版的縮寫(xiě)，在互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組設(shè)計(jì)過(guò)程中，用來(lái)代替第四版協(xié)議，IPv6的地址數(shù)量非常之多，多到可以為全世界所有的沙子編寫(xiě)一個(gè)地址。因?yàn)镮Pv4存在一個(gè)最大的問(wèn)題，就是網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)量不夠，這樣對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展起到嚴(yán)重的制約。IPv6的廣泛應(yīng)用，不但可以有效解決網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量不足的問(wèn)題，還可以清除多種設(shè)備同時(shí)連接網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的障礙。IPv6的地址長(zhǎng)度均為128位，相比IPv4的地址長(zhǎng)度，足足多了4倍。因此IPv4的點(diǎn)分十進(jìn)制難以滿足IPv6的地址數(shù)量需求，所以開(kāi)始沿用十六進(jìn)制進(jìn)行地址表示。IPv6協(xié)議一般為三個(gè)地址類型做出界定，具體包括：?jiǎn)尾サ刂?、組播地址以及任播地址。相比以往的IPv4協(xié)議，新添任播地址，并且將原本的廣播地址進(jìn)行取締，其功能由現(xiàn)在的組播地址實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用IPv6具有幾方面優(yōu)勢(shì)。其一，無(wú)線的地址空間;其二，IPv6應(yīng)有更小的路由表;其三，增加了增強(qiáng)的組播支撐和對(duì)流的支持，使得互聯(lián)網(wǎng)的多媒體應(yīng)用獲得了更大的發(fā)展空間;其四，IPv6增添了對(duì)自動(dòng)控制分配的支持。

2 云計(jì)算及IPv6的融合

2.1?IPv6地址技術(shù)

IPv6相比IPv4，在地址長(zhǎng)度方面從原本的32為擴(kuò)展到128位，可以為應(yīng)用程序的運(yùn)行提供大量的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。IPv6共界定三種類型的地址：?jiǎn)尾サ刂?、組播地址和任播地址。不管是哪種類型的地址都不是針對(duì)節(jié)點(diǎn)，而是針對(duì)接口[2]。因?yàn)榻涌诙贾皇菍儆谀硞€(gè)特定的節(jié)點(diǎn)，當(dāng)某個(gè)接口分配到一個(gè)單播地址時(shí)，但是實(shí)際來(lái)講，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以通過(guò)任意一個(gè)接口的單播地址來(lái)表示。一般情況下，IPv6單播地址都是連續(xù)的，是以字節(jié)為單位的可掩碼地址，和IPv4比較相似，一個(gè)標(biāo)識(shí)符號(hào)只可以對(duì)應(yīng)一個(gè)接口。IPv6對(duì)多個(gè)任播地址形式進(jìn)行規(guī)范，比如IPX、和IPv4兼容的主機(jī)地址或者NSAP地址等。多播地址中，一個(gè)地址表示可以和多個(gè)接口連接，而都不屬于同一個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此，一組節(jié)點(diǎn)能夠利用IPv6的多播地址來(lái)進(jìn)行表示，還可能出現(xiàn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接多個(gè)地址的現(xiàn)象。任播地址和組播地址比較類似，經(jīng)常也會(huì)出現(xiàn)地址標(biāo)識(shí)連接多個(gè)接口的情況。要是將數(shù)據(jù)分發(fā)到任意播地址，那么需要結(jié)合路由選擇協(xié)議距離指標(biāo)，并將數(shù)據(jù)分發(fā)到距離最近的接口。

2.2?IPv6安全技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用最大的問(wèn)題就是安全，但是由于一些因素，使得設(shè)計(jì)過(guò)程中并沒(méi)有將安全性納入考慮范疇?；ヂ?lián)網(wǎng)在運(yùn)作時(shí)，經(jīng)常或發(fā)生數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等安全事故，技術(shù)人員為提高互聯(lián)網(wǎng)安全性，研發(fā)出IP安全協(xié)議，可以為用戶之間的IP通信提供保障。IPsec在IPv4中是可以選擇的，但是在IPv6中缺失不可或缺的重要組成。IPsec可以為數(shù)據(jù)包提供身份識(shí)別和數(shù)據(jù)加密的服務(wù)，通過(guò)這兩種安全機(jī)制，大大增強(qiáng)了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的安全性?？梢詫?shí)現(xiàn)解密和加密等操作，并且可以有效避免數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中收到一個(gè)非法用戶的惡意攔截或者攻擊?；贗Psec協(xié)議，認(rèn)證機(jī)制主要是由認(rèn)證頭協(xié)議來(lái)界定，而可選認(rèn)證和加密都是由ESP來(lái)進(jìn)行界定。在實(shí)際工作中，結(jié)合安全需求來(lái)使用不同的安全協(xié)議，相比之下，ESP的認(rèn)證服務(wù)要更好一些。

2.3?IPv6服務(wù)質(zhì)量技術(shù)

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)初期，只可以利用互聯(lián)網(wǎng)傳輸一些簡(jiǎn)單的服務(wù)質(zhì)量。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，多媒體技術(shù)不斷革新發(fā)展，其應(yīng)用范圍也在進(jìn)一步擴(kuò)大，這些都會(huì)對(duì)通信的實(shí)效性和傳送延遲等提出新的要求。IPv6的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)中，包括一個(gè)20字節(jié)業(yè)務(wù)流標(biāo)簽和一個(gè)8字節(jié)業(yè)務(wù)流標(biāo)簽。開(kāi)始的時(shí)候，RFC1883可以對(duì)16種不同類型的4位優(yōu)先級(jí)字段進(jìn)行區(qū)分界定。在這之后，RFC2460可以將4位擴(kuò)展為8字節(jié)的字段，目標(biāo)可以支撐數(shù)據(jù)包發(fā)送的全過(guò)程，并且對(duì)其進(jìn)行特殊處理。

2.4?IPv6移動(dòng)技術(shù)

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，IPv6移動(dòng)協(xié)議充分吸取了IPv4的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，增添多種功能服務(wù)，其性能更為良好，并且已經(jīng)成為IPv6協(xié)議的重要組成部分。第一，提出和IP地址進(jìn)行綁定緩沖的概念，通過(guò)這種方式，數(shù)據(jù)包的發(fā)送就不需要在經(jīng)過(guò)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的本地代理，可以直接發(fā)送到節(jié)點(diǎn)自身。第二，引入先進(jìn)的技術(shù)和方法，也就是在一定范圍內(nèi)的接入路由器需要對(duì)路由器接口的前綴地址進(jìn)行定期報(bào)告，如果發(fā)生變化，表示節(jié)點(diǎn)已經(jīng)移動(dòng)到下一個(gè)新的接入?yún)^(qū)域[3]。第三，IPv6的數(shù)據(jù)流量能夠直接向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行發(fā)送，相比IPv4，效率和服務(wù)更為良好。

3 云計(jì)算及IPv6融合需要解決的問(wèn)題

其一，數(shù)據(jù)有限。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，沒(méi)有考慮云計(jì)算的出現(xiàn)、物聯(lián)網(wǎng)的形成以及IP地址數(shù)量的大量需求。只是根據(jù)原本的猜想，IPv6的地址數(shù)量可以滿足需求，這種設(shè)計(jì)思想和早期的IPv4想法一致。技術(shù)的革新，雖然成本較大，但是設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的損失是可以容忍的，要是在IPv6的基礎(chǔ)上在此革新，所消耗的成本將非常巨大，難以承擔(dān)。其二，功能復(fù)雜。IPv6增添許多功能要求，當(dāng)處于一個(gè)相對(duì)安全的區(qū)域內(nèi)，位置具有唯一性，內(nèi)部成員攜帶的位置信息不可篡改，要是借助外力更改唯一性，那么這個(gè)空間設(shè)計(jì)不合理，會(huì)產(chǎn)生非常復(fù)雜的問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

IPv6是在IPv4的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新興技術(shù)產(chǎn)物，非常適用云計(jì)算的大規(guī)模應(yīng)用，起到了非常良好的應(yīng)用效果。但是也存在一些問(wèn)題，比如相關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)還有待完善，技術(shù)不夠深入等?？傮w來(lái)看，應(yīng)用IPv6可以滿足云計(jì)算的地址需求，并且可以為節(jié)點(diǎn)的冗余、移動(dòng)的以及服務(wù)質(zhì)量等提供有力保障，逐漸成為新時(shí)代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主流方向。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

李磊（1979-），男，山東省乳山市人;學(xué)歷：大學(xué)本科、工程碩士，職稱：中級(jí)，現(xiàn)就職單位：中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司濟(jì)南市分公司，研究方向：通信技術(shù)服務(wù)、通信工程建設(shè)等。