云计算平台下物联网助力IPv6寻址策略研究

从IPv6概念的提出到试商用再到规模化商用，驱动IPv6的规模化商用并非一蹴而就的事情。如果缺乏强烈的应用需求，仅靠政府的支持，想在几年内规模化唤醒IPv6的商用市场还很困难。IPv6作为一种IP 技术，解决的还是互联互通的问题。然而IPv6一直难以普及的主要原因还是现有IPv4地址转换技术已经解决了互联网应用的大部分问题，目前还没有看到哪种应用在现有IPv4架构下无法满足，而必须采用IPv6。但随着云计算、物联网、Web 2.0应用形成的新一代互联网网络环境出现大量需要IPv6技术的应用，商用市场才会真正被唤醒。

事实上，物联网的发展将对推动IPv6的规模化商用起到关键作用。首先，终端的多样性和普及将引发对IPv6技术的更强烈需求(因为物物互联需要大量的可用地址并配合路由交换技术解决节点间的互联互通)。其次，云计算强大的虚拟存储计算功能有力地支撑了物联网对在各类终端互联通信中产生的数据进行存储处理。从而可以指出的是物联网的发展需要云计算技术来做支撑，云计算将促进物联网的发展，而物理网的发展又会带来对IPv6地址的需求，并助力IPv6寻址的发展。

但在云计算平台下物联网当中，IPv6地址规模化商用的同时，物联网节点应用IPv6寻址的安全性和可靠性有必要重新考虑。由于每个物联网节点限于成本约束很多都是基于简单硬件的，不可能处理复杂的应用层加密算法，同时单节点的可靠性也不可能做得很高，其可靠性主要还是依靠多节点冗余来保证。因此，给每个物联网节点赋予IPv6地址，运行IPv6协议靠传统的应用层加密技术和网络冗余技术很难满足物联网中IPv6寻址安全可靠的需求。

1.新一代互联网

1.1 云计算

云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。

1.2 物联网

物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构建一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

1.3 云计算与物联网的融合——新一代互联网

利用传感器、二维码、RFID 等传感技术随时随地获取物体的信息，通过各种传感网络与通信网络的融合，将物体的信息实时准确地传递出去的物联网，同时利用云计算、分布处理、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化控制。因此可以指出云计算支撑物联网形成的一种全新物物互联的网络，我们把它称之为新一代互联网。

1.4 新一代互联网的前景

物联网和云计算融合的新一代互联网信息技术产业具有资源消耗少、环境影响小、知识密集、市场需求巨大、拉动作用突出、应用广泛等特点，它可重点解决信息技术产业中平台性、安全性、服务性等方面的问题。例如其平台性方面可关注研发传感器技术的企业;安全性则可关注物联网在交通、电力等领域的应用，特大自然灾害中如果能够运用物联网防灾措施或能减少伤害和损失，从另外一角度来看，物联网防灾等项目建设有望加速;服务性方面可以关注云计算服务器、终端应用等产业链上的细分项目。

图1 云计算平台下物联网系统架构示意图

2.IPv6寻址体系结构

新一代互联网的规模发展必将增加大量节点，但事实上IPv4 已面临地址资源枯竭的困境，而在此时IPv6能够解决这一困境，它可以为地球上存在的万事万物都分配一个IP地址且可以与IPv4 无缝兼容。IPv6将128 bit 地址空间分为两大部分。第1 部分是可变长度的类型前缀，它定义了地址的目的。第2 部分是地址的其余部分，其长度也是可变的。每个16 bit 的值用十六进制值表示，各值之间用冒号分隔。IPv6数据报的目的地址可以是以下3 种基本类型地址之一：

*单播：单播就是传统的点对点通信。

*多播：多播是一点对多点的通信。

*任播：这是IPv6增加的一种类型。任播的目的站是一组计算机，但比较长数据报在交付时只交付给其中的一个，通常是距离最近的一个。

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