IPv6的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決方案

　　1.IPv6地址技術(shù)

　　IPv6擁有巨大的地址空間，同時128 bit的IPv6的地址被劃分成兩部分，即地址前綴和接口地址。與IPv4地址劃分不同的是，IPv6地址的劃分嚴格按照地址的位數(shù)來進行，而不采用IPv4中的子網(wǎng)掩碼來區(qū)分網(wǎng)絡(luò)號和主機號。IPv6地址的前64位被定義為地址前綴。地址前綴用來表示該地址所屬的子網(wǎng)絡(luò)，即地址前綴用來在整個IPv6網(wǎng)中進行路由。而地址的后64位被定義為接口地址，接口地址用來在子網(wǎng)絡(luò)中標識節(jié)點。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中可以使用IPv6地址中的接口地址來標識節(jié)點。在同一子網(wǎng)絡(luò)下。可以標識264個節(jié)點。這個標識空間約有185億億個地址空間。這樣的地址空間完全可以滿足節(jié)點標識的需要。

　　另一方面，IPv6采用了無狀態(tài)地址分配的方案來解決高效率海量地址分配的問題。其基本思想是網(wǎng)絡(luò)側(cè)不管理IPv6地址的狀態(tài)，包括節(jié)點應(yīng)該使用什么樣的地址、地址的有效期有多長。且基本不參與地址的分配過程。節(jié)點設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中后。將自動選擇接口地址（通過算法生成IPv6地址的后64位），并加上FE80的前綴地址，作為節(jié)點的本地鏈路地址，本地鏈路地址只在節(jié)點與鄰居之間的通信中有效，路由器設(shè)備將不路由以該地址為源地址的數(shù)據(jù)包。在生成本地鏈路地址后，節(jié)點將進行DAD（地址沖突檢測），檢測該接El地址是否有鄰居節(jié)點已經(jīng)使用，如果節(jié)點發(fā)現(xiàn)地址沖突，則無狀態(tài)地址分配過程將終止，節(jié)點將等待手工配置IPv6地址。如果在檢測定時器超時后仍沒有發(fā)現(xiàn)地址沖突，則節(jié)點認為該接13地址可以使用，此時終端將發(fā)送路由器前綴通告請求。尋找網(wǎng)絡(luò)中的路由設(shè)備。當網(wǎng)絡(luò)中配置的路由設(shè)備接收到該請求。則將發(fā)送地址前綴通告響應(yīng)。將節(jié)點應(yīng)該配置的IPv6地址前64位的地址前綴通告給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點將地址前綴與接口地址組合，構(gòu)成節(jié)點自身的全球IPv6地址。

　　采用無狀態(tài)地址分配之后，網(wǎng)絡(luò)側(cè)不再需要保存節(jié)點的地址狀態(tài)，維護地址的更新周期，這大大簡化了地址分配的過程。網(wǎng)絡(luò)可以以很低的資源消耗來達到海量地址分配的目的。

　　2.IPv6的移動性技術(shù)

　　IPv6協(xié)議設(shè)計之初就充分考慮了對移動性的支持。針對移動IPv4網(wǎng)絡(luò)中的三角路由問題。移動IPv6提出了相應(yīng)的解決方案。

　　首先。從終端角度IPv6提出了IP地址綁定緩沖的概念，即IPv6協(xié)議棧在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包之前需要查詢IPv6數(shù)據(jù)包目的地址的綁定地址。如果查詢到綁定緩沖中目的IPv6地址存在綁定的轉(zhuǎn)交地址，則直接使用這個轉(zhuǎn)交地址為數(shù)據(jù)包的目的地址。這樣發(fā)送的數(shù)據(jù)流量就不會再經(jīng)過移動節(jié)點的家鄉(xiāng)代理，而直接轉(zhuǎn)發(fā)到移動節(jié)點本身。

　　其次。MIPv6引入了探測節(jié)點移動的特殊方法，即某一區(qū)域的接入路由器以一定時間進行路由器接口的前綴地址通告。當移動節(jié)點發(fā)現(xiàn)路由器前綴通告發(fā)生變化，則表明節(jié)點已經(jīng)移動到新的接人區(qū)域。與此同時根據(jù)移動節(jié)點獲得的通告，節(jié)點又可以生成新的轉(zhuǎn)交地址，并將其注冊到家鄉(xiāng)代理上。

　　MIPv6的數(shù)據(jù)流量可以直接發(fā)送到移動節(jié)點，而MIPv4流量必須經(jīng)過家鄉(xiāng)代理的轉(zhuǎn)發(fā)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中。傳感器有可能密集地部署在一個移動物體上。例如為了監(jiān)控地鐵的運行參數(shù)等，需要在地鐵車廂內(nèi)部署許多傳感器。從整體上來看，地鐵的移動就等同于一群傳感器的移動，在移動過程中必然發(fā)生傳感器的群體切換，在MIPv4的情況下，每個傳感器都需要建立到家鄉(xiāng)代理的隧道連接，這樣對網(wǎng)絡(luò)資源的消耗非常大，很容易導致網(wǎng)絡(luò)資源耗盡而癱瘓。在MIPv6的網(wǎng)絡(luò)中，傳感器進行群切換時只需要向家鄉(xiāng)代理注冊。之后的通信完全由傳感器和數(shù)據(jù)采集的設(shè)備之間直接進行，這樣就可以使網(wǎng)絡(luò)資源消耗的壓力大大下降。因此。在大規(guī)模部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，特別是移動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時，MIPv6是一項關(guān)鍵性的技術(shù)。