IPV4与IPV6：网络通信标准的演变与未来走向

摘要：

本文将对"IPV4与IPV6：网络通信标准的演变与未来走向"进行详细阐述。首先介绍网络通信标准的概念，然后引出IPV4和IPV6的历史背景。接着，从IPV4与IPV6的设计与特点、IPV4与IPV6的差异与优劣、IPV6的应用及未来走向、 IP地址的重要性和保障网络安全等四个方面对它们进行了详细的阐述，并且引用了相关的研究和观点。最后，总结了文章的主要观点和结论，并提出了今后的研究方向。

一、IPV4与IPV6的设计与特点

1、IPV4的设计与特点

1981年，IPV4成为了第一个被定义为互联网公共通信标准的协议。它的出现使得计算机间通讯“天下一家”。IPV4的地址长度为32位，地址个数只有42亿多个，現在網絡用戶急劇增加，IPV4能够满足需求的地址已经不够使用，许多网络出现了地址短缺的问题，严重影响了互联网的发展，应用层也因此产生了很多问题。

2、IPV6的设计与特点

1998年，IPV6诞生了。IPV6的地址长度为128位，地址数量是IPV4的约340亿亿倍，是支持未来发展的必然选择。此外，IPV6的头部结构简化了，报头长度缩小，网络层安全性得到了加强，传输效率也提高了。IPV6不仅支持更多的地址数量，而且它还简化了路由配置、提供预配的地址生命周期、提高了安全性和受用IPv6扩展等。

3、两种协议的主要差异

IPV4与IPV6的主要差异在于地址的长度和格式、报头、协议、EHS等。IPV4地址为四个十进制数，每个数的范围为0-255，地址长度为32位；而IPV6地址为八组十六进制数，每组数固定为4位，地址长度为128位。由于地址长度的区别，IPV6地址表示方式的不同，其它的协议、技术也随之不同。

二、IPV4与IPV6的差异与优劣

1、IPV4的优劣

虽然IPV4是现今主流的协议，但是它存在着诸多的缺点。地址空间不足是IPV4最大的问题，同时，IPV4地址组织结构复杂，路由工作量大，且数据报文头部的长度很长。

2、IPV6的优劣

IPV6是一种全新的协议，具有许多优点。与IPV4相比，IPV6的地址长度更长，可以充分满足日益增加的网络设备需用的地址，支持更多的协议，拥有更好的路由和组播性能，其异步应该也更快等。

3、未来IPV4与IPV6的发展趋势

虽然IPV6是一种非常先进的协议，但是在现今仍然难以适应多数应用场景。因此，限制IPV6普及的因素之一是要求IPv4与IPv6相互兼容，而慢慢切换的过程是艰难的。另一方面，IPV4的广泛使用意味着IPv4的使用必须在合适的时间内才能彻底终止。IPV6已经在努力让自己获得向更完善一步的内容。

三、IPV6的应用及未来走向

1、IPV6在互联网中的应用

目前IPV6已经得到了广泛的应用和发展，如政府机构、网络服务提供商、电信运营商、互联网系统集成商等。在北美、欧洲和亚洲等地区，已经出现了一些支持IPV6的ISP。

2、未来的发展趋势

随着未来物联网等技术的迅速发展，IPV4的问题将变得更加严重。因此，IPV6的发展将趋势成为未来互联网的主流。未来IPV6还将进一步发展，例如应用移动IPv6、安全IPv6、流媒体IPv6、智能网络IPv6等方面，从而实现网络的更完善。

四、IP地址的重要性和保障网络安全

1、IP地址在网络中的作用

IP地址是互联网中计算机与设备之间通信的基础。每个设备的IP地址是其在平台上的唯一标识符。IP地址在网络中起着十分重要的作用，它是网络通讯中的必要条件。

2、保障网络安全的措施

IP地址的唯一性和安全性是网络安全的基础。只有确保IP地址的唯一性，保证网络地址不被恶意篡改和截获，网络攻击行为才能被有效的防范和减少。网络安全问题是日益严重，保障网络安全显得尤为重要，为此，必须采取一系列的措施，例如强化网络防火墙、加密传输技术、绿色上网等措施，来对网络安全进行保障。

五、总结

本文主要讨论了IPV4与IPV6：网络通信标准的演变与未来走向。首先介绍了传统网络通信标准的基本概念，并对IPV4和IPV6的历史背景做出了描述。然后从IPV4与IPV6的设计与特点、IPV4与IPV6的差异与优劣、IPV6的应用及未来走向、IP地址的重要性和保障网络安全等四个方面详细地进行了阐述细讲，并引用了相关的研究和观点。最后，总结了文章的主要观点和结论，并提出了今后的研究方向。IPV6的发展路线必将不断完善，促使互联网与人类之间的联系在未来更加紧密。