IPv6支持下的流媒體傳輸環(huán)境構(gòu)建

宋健

摘 要 首先針對IPv6自身的工作特征，從其自身的流特性以及對于組播的支持兩個角度對新協(xié)議之下的流媒體傳輸環(huán)境做出了必要的分析，而后針對QoS展開進(jìn)一步的論述，就IPv6如何對其加以實現(xiàn)進(jìn)行了闡明，希望對于加深I(lǐng)Pv6對流媒體傳輸?shù)闹С终J(rèn)知有一定的積極價值。

關(guān)鍵詞 IPv6；流媒體；傳輸

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-0360（2016）09-0031-01

隨著信息化進(jìn)程的不斷深入，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也開始呈現(xiàn)出越來越快速的發(fā)展。流媒體在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的逐步興起，與當(dāng)前由IPv4朝向IPv6發(fā)展的大勢相輔相成。傳輸過程中許多亟待解決的問題，都在新的IPv6框架之下得到解決，而想要切實構(gòu)建起更利于流媒體傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，深入了解IPv6的架構(gòu)和特征，已經(jīng)成為必由之路。

1 IPv6工作特征分析

IPv6的出現(xiàn)，在很大程度上順應(yīng)了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自身的發(fā)展，這不僅僅是對于既有IPv4I環(huán)境下IP地址不足的響應(yīng)，同樣也面向當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中流媒體這一突出數(shù)據(jù)格式做出了必要的調(diào)整和改進(jìn)。從IPv6對于流媒體的支持角度看，重點體現(xiàn)在其自身定義的流特性以及組播兩個方面。

首先，就IPv6的流特性進(jìn)行分析。為了提升網(wǎng)絡(luò)環(huán)境整體性能，IPv6對流的概念展開了更為明確的支持，其認(rèn)為流是在互聯(lián)網(wǎng)上從特定源節(jié)點發(fā)往特定目的節(jié)點的一系列數(shù)據(jù)分組，并且對應(yīng)地，認(rèn)為數(shù)據(jù)源節(jié)點會要求這樣一系列的數(shù)據(jù)分組，在實際的傳輸路徑上能夠符合預(yù)先指定的QoS。

在IPv6的報頭中，除了一貫保留的數(shù)據(jù)源地址和目標(biāo)地址以外，8位長的“流量類型”以及20位長的“流標(biāo)簽”，是IPv6對于流媒體傳輸?shù)淖顬橹苯拥闹С?。其中“流量類型”為IP分組定義了256個不同的等級，用于實現(xiàn)對于QoS的更為良好和完善的支持，通過在IP數(shù)據(jù)包中設(shè)置對應(yīng)的優(yōu)先級，展開對于不同等級的數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對性的處理。而“流標(biāo)簽”的存在價值主要在于使數(shù)據(jù)源點標(biāo)識一個流，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，從數(shù)據(jù)源到數(shù)據(jù)目的端之間建立起一條有特殊屬性需求的偽鏈接，處于這條偽鏈接上的所有路由器，會依據(jù)其內(nèi)部表確定出流數(shù)據(jù)包的特殊需求并且做出相應(yīng)的處理，實現(xiàn)流數(shù)據(jù)包的有效和秩序傳輸。

其次，IPv6協(xié)議體系中加強(qiáng)了對于組播技術(shù)的支持，這相對于IPv4而言是一個顯著的進(jìn)步。組播的實現(xiàn)，對于更好的面對互聯(lián)網(wǎng)激增的用戶數(shù)實現(xiàn)多媒體通信傳輸有著毋庸置疑的積極價值，尤其是在面向流媒體傳輸?shù)倪^程中，組播實現(xiàn)了單一源節(jié)點面向多目標(biāo)節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸，切實提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼w效率，并且有利于控制和降低網(wǎng)絡(luò)擁堵，對于推動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶寬利用率的進(jìn)一步提升，環(huán)節(jié)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器負(fù)載都有積極價值。

2 IPv6支持下的QoS分析

QoS是IPv6相對于IPv4的重要改進(jìn)，之前IPv4只是保持了一種簡潔的支持態(tài)度，提供盡力而為的服務(wù)方式，對于QoS本身缺乏保證。同時傳統(tǒng)狀態(tài)下的服務(wù)器只執(zhí)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，本身是一種無狀態(tài)的操作，并不對數(shù)據(jù)包進(jìn)行任何識別，而是簡單地展開逐一的操作，因此也無法針對連續(xù)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行服務(wù)。在早期網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，IPv4提供這些服務(wù)即可滿足應(yīng)用需求，雖然其也曾經(jīng)試圖通過IP報頭的服務(wù)類型ToS來實現(xiàn)對流量的分類，但是最終并未實現(xiàn)大規(guī)模統(tǒng)一，因此也并未取得成功。與之對應(yīng)的，IPv6在基本報頭和擴(kuò)展包頭中均包含了特定與QoS直接相關(guān)的服務(wù)元素，并且支持以不同方式加以綜合利用，因此在面向流媒體傳輸?shù)倪^程中具有明顯優(yōu)勢。

IPv6在QoS領(lǐng)域的支持表現(xiàn)在多個方面。

首先，從報頭方面，IPv6采用了簡化的固定格式，定長40位，對IPv4中的某些字段進(jìn)行了刪減，或?qū)⑵浯_定為可選項。IPv6利用報頭中的可選報頭來實現(xiàn)數(shù)據(jù)包生成的更為靈活和高效，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)效率，除此以外，此種工作方式對于新選項的定義也能夠更容易地實現(xiàn)集成。而在報頭相關(guān)領(lǐng)域中，從安全角度看，IPv6能夠支持更為完善的身份驗證，同時對數(shù)據(jù)完整性以及機(jī)密性同樣比IPv4更進(jìn)一步。對于流媒體傳輸而言，由于存在對應(yīng)的報頭標(biāo)簽，因此對于轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器而言屬于需要特別處理或需要服務(wù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)包，能夠直接被數(shù)據(jù)源進(jìn)行標(biāo)記，便于QoS的實現(xiàn)。

其次，在IPv6體系中，不同的服務(wù)類別同樣可以由不同的組播組實現(xiàn)。對于流媒體的傳輸而言，可以依據(jù)具體情況對每種類別定義不同品質(zhì)并且進(jìn)行編碼，這樣可以實現(xiàn)與各組播組隱式綁定，無需顯式進(jìn)行優(yōu)先級標(biāo)記。

最后，在IPv6報頭中，同樣對QoS有所支持。相對于IPv4中無視網(wǎng)絡(luò)分層原則的流控制機(jī)制而言，IPv6不但對此進(jìn)行了徹底的改善，剛加能夠支持起路由器更大的處理工作量。IPv6從協(xié)議報頭的角度看，無論是基本報頭還是擴(kuò)展報頭，都包含有一定的QoS的服務(wù)元素。例如：1字節(jié)長度，用以標(biāo)記流量類型的Traffic Class，對應(yīng)著IPv4體系中的Type of Service，但能夠?qū)崿F(xiàn)對于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，尤其是實時數(shù)據(jù)的更深入和及時處理，這些字段能夠幫助發(fā)送節(jié)點以及鏈路中的路由器實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)包類別和優(yōu)先等級的識別。同時長度為20位的流標(biāo)簽，則主要與源地址和目的地址一同來實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的流分類，并且三者同樣處于報頭特定位置，從而使得實現(xiàn)更為高效的流分類操作，對于減少路由器的整體處理時間有著毋庸置疑的價值。

3 結(jié)論

隨著IPv6的不斷普及，其對于網(wǎng)絡(luò)的更好支持價值也會得到進(jìn)一步深入的發(fā)揮，并且對于流媒體的支持作用也會隨之有更好的體現(xiàn)。

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