在过去的20多年里,以TCP/IPv4为核心的Internet得到了飞速的发展,但随着网络规模的扩大、上网设备和人数的增多,IPv4已经逐渐逼近自身发展的极限,随之而来的问题也越来越引起了世界范围内广泛的关注。其中比较显著的问题是IP地址资源的不足,而这正是所有新加入Internet的计算机以及其他网络数字化设备所迫切需要的。与IPv4的32位地址不同,下一代IP协议即IPv6,它采用长度为128位的地址,地址空间几乎可以视为无限。IPv6不仅完全的解决了地址短缺问题,同时还对在IPv4中解决不好的其它问题,例如端到端IP连接、服务质量、安全性、移动性等方面进行了改进。 随着网络的发展,在嵌入式操作系统中集成TCP/IP协议栈,与系统相应的硬件配合,为嵌入式系统提供联网功能,已经成为嵌入式系统发展的重要方向。IPv6协议的新特性可以更好地满足嵌入式系统对联网功能的需求。所以,在嵌入式系统中实现IPv6协议有其良好的应用前景。因此我们在基于ATmega128处理器的WebitOS实时操作系统上设计与实现了嵌入式IPv6协议栈。由于WebitOS操作系统是一个可配置的嵌入式操作系统,它要求系统的所有功能以模块组件的方式进行发布,因此我们把IPv6协议实现也考虑为一模块组件与IPv4协议模块组件并列存在。主要完成了IPv6报头、扩展报头和ICMPv6报头的设计,IPv6的输入处理、输出处理,ICMPv6的差错报文、回送请求和回送应答以及邻居请求和邻居公告功能。在嵌入式系统的有限资源下,解决了IPv4地址空间的耗尽问题,并且实现了IPv6的部分功能。最后我们通过实验对IPv6进行了抓包分析,并对IPv6与IPv4进行了性能分析和比较。