3.IPv6的服務質量技術

　　在網絡服務質量保障方面，IPv6在其數據包結構中定義了流量類別字段和流標簽字段。流量類別字段有8位，和IPv4的服務類型（ToS）字段功能相同，用于對報文的業務類別進行標識；流標簽字段有20位，用于標識屬于同一業務流的包。流標簽和源、目的地址一起。惟一標識了一個業務流。同一個流中的所有包具有相同的流標簽，以便對有同樣QoS要求的流進行快速、相同的處理。

　　目前，IPv6的流標簽定義還未完善。但從其定義的規范框架來看，IPv6流標簽提出的支持服務質量保證的最低要求是標記流，即給流打標簽。流標簽應該由流的發起者信源節點賦予一個流，同時要求在通信的路徑上的節點都能夠識別該流的標簽。并根據流標簽來調度流的轉發優先級算法。這樣的定義可以使物聯網節點上的特定應用有更大的調整自身數據流的自由度，節點可以只在必要的時候選擇符合應用需要的服務質量等級。并為該數據流打上一致的標記。在重要數據轉發完成后。即使通信沒有結束節點也可以釋放該流標記，這樣的機制再結合動態服務質量申請和認證、計費的機制，就可以做到使網絡按應用的需要來分配服務質量。同時。為了防止節點在釋放流標簽后又誤用該流標簽。造成計費上的問題。信源節點必須保證在120 s內不再使用釋放了的流標簽。

　　在物聯網應用中普遍存在節點數量多。通信流量突發性強的特點。與IPv4相比，由于IPv6的流標簽有20 bit，足夠標記大量節點的數據流。同時與IPv4中通過五元組（源、目的IP地址，源、目的端口、協議號）不同，IPv6可以在一個通信過程中（五元組沒有變化），只在必要的時候數據包才攜帶流標簽，即在節點發送重要數據時，動態提高應用的服務質量等級，做到對服務質量的精細化控制。

　　當然IPv6的QoS特性并不完善，由于使用的流標簽位于IPv6包頭，容易被偽造，產生服務盜用的安全問題。因此。在IPv6中流標簽的應用需要開發相應的認證加密機制。同時為了避免流標簽使用過程中發生沖突，還要增加源節點的流標簽使用控制的機制，保證在流標簽使用過程中不會被誤用。

　　4.IPv6的安全性與可靠性技術

　　首先。在物聯網的安全保障方面。由于物聯網應用中節點部署的方式比較復雜。節點可能通過有線方式或無線方式連接到網絡。因此節點的安全保障的情況也比較復雜。在使用IPv4的場景中一個黑客可能通過在網絡中掃描主機IPv4地址的方式來發現節點，并尋找相應的漏洞。而在IPv6場景中。由于同一個子網支持的節點數量極大（達到百億億數量級），黑客通過掃描的方式找到主機難度大大增加。在口基礎協議棧的設計方面，礬6將IPsec協議嵌入到基礎的協議棧中。通信的兩端可以啟用IPSec加密通信的信息和通信的過程。網絡中的黑客將不能采用中間人攻擊的方法對通信過程進行破壞或劫持。同時，黑客即使截取了節點的通信數據包，也會因為無法解碼而不能竊取通信節點的信息。

　　同時，由于IP地址的分段設計，將用戶信息與網絡信息分離。使用戶在網絡中的實時定位很容易，這也保證了在網絡中可以對黑客行為進行實時的監控，提升了網絡的監控能力。

　　在另一個方面，物聯網應用中由于成本限制，節點通常比較簡單，節點的可靠性也不可能做得太高，因此，物聯網的可靠性要靠節點之間的互相冗余來實現。又因為節點不可能實現較復雜的冗余算法，因此一種較理想的冗余實現方式是采用網絡側的任播技術來實現節點之間的冗余。采用IPv6的任播技術后。多個節點采用相同的IPv6任播地址（任播地址在IPv6中有特殊定義）。在通信過程中發往任播地址的數據包將被發往由該地址標識的“最近”的一個網絡接口，其中“最近”的含義指的是在路由器中該節點的路由矢量計算值最小的節點。當一個“最近”節點發生故障時。網絡側的路由設備將會發現該節點的路由矢量不再是“最近”的。從而會將后續的通信流量轉發到其他的節點。這樣物聯網的節點之間就自動實現了冗余保護的功能。而節點上基本不需要增加算法，只需要應答路由設備的路由查詢，并返回簡單信息給路由設備即可。

　　結束語

　　IPv6具有很多適合物聯網大規模應用的特性，但目前也存在一些技術問題需要解決，例如，無狀態地址分配中的安全性問題。移動IPv6中的綁定緩沖安全更新問題，流標簽的安全防護，全球任播技術的研究等。雖然IPv6還有眾多的技術細節需要完善，但從整體來看，使用IPv6不僅能夠滿足物聯網的地址需求，同時還能滿足物聯網對節點移動性、節點冗余、基于流的服務質量保障的需求，很有希望成為物聯網應用的基礎網絡技術。