移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合—IPv6的市場推手
2011/01/30
“讓地球上每一粒沙子都具有一個IP地址�！倍嗄暌郧耙恍⿲＜倚稳軮Pv6的一句戲言，如今有望成為現(xiàn)實。
被譽為“互聯(lián)網(wǎng)之父”的文頓·瑟夫日前指出，全球IP地址即將在“幾個星期內(nèi)”用盡。一時間全球網(wǎng)絡(luò)患上了“IP地址恐慌癥”，IPv6再度成為業(yè)界矚目的焦點。黑云壓城城欲摧，據(jù)中國電信總工程師韋樂平透露，中國IPv4地址的存量絲毫不容樂觀，其枯竭近在眼前。單從數(shù)字上來說，IPv6所擁有的地址容量是IPv4的約8×1028倍，將能徹底解決目前可見的網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量短缺的問題。那么，中國的IPv4地址何時用盡？用盡后會出現(xiàn)什么情況？對網(wǎng)民有何影響？中國從IPv4向IPv6的轉(zhuǎn)型目前進展如何？互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)各方分別作出了什么努力？還面臨哪些主要障礙？圍繞這些問題，記者專門采訪了中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）的專家和中國電信等運營商的相關(guān)部門，為讀者作出全面解讀。
誰在呼喚IPv6？
我國物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都需要海量的IP地址作為支撐， IP地址嚴(yán)重不足已成為制約這些處于全球競爭前沿、具有最廣闊前景的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、IPTV、寬帶上網(wǎng)等業(yè)務(wù)不斷發(fā)展壯大，運營商不停地擴大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，這也使IPv4地址枯竭的速度更快了。
互聯(lián)網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配機構(gòu)（ICANN）公布的最新數(shù)據(jù)表明，全球IPv4地址僅剩余2.52億個，不到總量的6%，預(yù)計IPv4地址會在2011年8月耗盡。根據(jù)工信部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)所互聯(lián)網(wǎng)中心何寶宏的研究，未來5年，我國IP地址需求量將激增，其中移動互聯(lián)網(wǎng)為10億個，物聯(lián)網(wǎng)預(yù)計需求量在100億個，固定互聯(lián)網(wǎng)為5億個，而按照IP地址33%的利用率來推算，我國未來IP地址需求量為345億個。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，IPv6是解決IPv4地址短缺的爭議最少的方案。
移動互聯(lián)網(wǎng)
將以IPv6為紐帶
IETF主席Russ Housley認(rèn)為，移動性是目前互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。目前越來越多的移動終端和移動網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用，不僅應(yīng)用于通常的固定場所，還應(yīng)用于飛機、輪船、汽車等移動交通工具，即用戶不僅要連接互聯(lián)網(wǎng)，而且其連接互聯(lián)網(wǎng)的地點也是不斷變化的，這將會使環(huán)境變得更加復(fù)雜。Russ Housley強調(diào)，未來全球的移動互聯(lián)網(wǎng)將以IPv6為紐帶。
移動互聯(lián)網(wǎng)對IPv6的需求最直接，專家指出，移動互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用已經(jīng)出現(xiàn)了移動電視、移動游戲、移動支付、手機地圖、視頻會議、視頻監(jiān)控、多媒體通信、視頻教育、在線視頻音樂等，各類應(yīng)用發(fā)展迅速，終端數(shù)量快速增長、在線時間延長都增加了對IP地址的需求。移動互聯(lián)網(wǎng)上有許多新型而精彩的服務(wù)，IPv6將是實現(xiàn)這些服務(wù)的關(guān)鍵。不久的將來，當(dāng)每個人都要攜帶一個或多個移動終端時，IPv6將為所有的移動終端提供唯一的IP地址。
全球3G用戶快速增長，普及率提升，也帶動了智能手機的快速增長。例如面世9個季度之后，iPhone+iTouch用戶已經(jīng)8倍于美國在線用戶，發(fā)達(dá)國家和地區(qū)如日本、北美、歐洲智能手機份額均超過20%。有專家預(yù)計，隨著運營商和廠商為用戶提供更多的智能終端，尤其是智能手機，未來IP地址的需求量將是現(xiàn)有規(guī)模的10倍。各種各樣聯(lián)網(wǎng)的智能終端乃至移動智能終端將對IP地址產(chǎn)生巨大的需求，IPv4地址瀕于耗盡，IPv6有充足地址量且具備更好的地址特性，是解決地址空間不足、滿足新業(yè)務(wù)需求的根本途徑，向IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡是大勢所趨。日本發(fā)展智能手機經(jīng)驗表明，只有提供10倍于目前的IP地址，才能迎接智能手機時代。
物聯(lián)網(wǎng)
IP地址缺乏是最大瓶頸
中國電信集團總經(jīng)理王曉初此前公開表示，物聯(lián)網(wǎng)最大瓶頸是IP地址缺乏。大量物聯(lián)網(wǎng)終端正在接入網(wǎng)絡(luò)，也增加了對IP地址的需求。據(jù)了解，到２０２０年之前，全球接入物聯(lián)網(wǎng)的終端將達(dá)到５００億個。
在物聯(lián)網(wǎng)中，物品應(yīng)具有4個特性：可識別性、可感知性、可定位性以及可控制性。這4個特性使得物聯(lián)網(wǎng)對地址資源具有以下的特殊需求：物聯(lián)網(wǎng)需要地址資源支持海量性，因為物聯(lián)網(wǎng)中存在著海量的物品，這些物品的數(shù)量將以萬億計，而任意的物品之間均可能需要互聯(lián)，互聯(lián)時需要網(wǎng)絡(luò)地址用于定位，這些地址也將可能以萬億計；物聯(lián)網(wǎng)需要地址資源支持移動性，在物聯(lián)網(wǎng)中，聯(lián)網(wǎng)物品的物理位置隨時可能發(fā)生變化，比如物流行業(yè)中的商品、郵政行業(yè)中的郵件等，因此要求物聯(lián)網(wǎng)中的物品網(wǎng)絡(luò)地址需要相應(yīng)的動態(tài)配置，其網(wǎng)絡(luò)地址的有效性不應(yīng)因其物理位置的改變而受影響；物聯(lián)網(wǎng)需要地址資源支持安全性，物聯(lián)網(wǎng)將比互聯(lián)網(wǎng)具有更高的安全需求，這些安全需求包括物品信息來源的可靠性需求、完整性需求和機密性需求�；赗FID/EPC技術(shù)而提出的物聯(lián)網(wǎng)概念，是要實現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)融合，無限地延伸網(wǎng)絡(luò)邊界，因此，IPv6與RFID技術(shù)相結(jié)合，才能構(gòu)成全網(wǎng)通信的基礎(chǔ)。
三網(wǎng)融合
基礎(chǔ)傳輸手段應(yīng)是IPv6
清華大學(xué)教授吳建平認(rèn)為，IPv6應(yīng)該是我國未來三網(wǎng)融合基礎(chǔ)傳輸手段的方向。在三網(wǎng)融合領(lǐng)域，如果現(xiàn)有5億臺電視終端全部實現(xiàn)雙向化改造，所需IP地址數(shù)量非常巨大。在三網(wǎng)融合得到全面推動的環(huán)境下，互聯(lián)網(wǎng)電視、手機電視、IPTV等融合終端的出現(xiàn)，也要求新的地址分配模式。
吳建平認(rèn)為，10年內(nèi)，國內(nèi)絕對不可能產(chǎn)生出一個新的IP標(biāo)準(zhǔn)。IPv6已經(jīng)擁有龐大的IP地址數(shù)量，沒有必要再設(shè)立更大的地址，用IPv6做未來三網(wǎng)融合的基礎(chǔ)傳輸是最理想的選擇。當(dāng)前我國的三網(wǎng)融合，可能存在著三種路線圖：第一種是基于電信網(wǎng)絡(luò)的NGN模式，即IP承載網(wǎng)+3G+電視;第二種是基于廣電網(wǎng)絡(luò)的NGB模式，即電視+互聯(lián)網(wǎng)+3G;最后一種是基于互聯(lián)網(wǎng)角度考慮的NGI模式，即基于互聯(lián)網(wǎng)提供電話/3G業(yè)務(wù)、電視業(yè)務(wù)和其他創(chuàng)新性業(yè)務(wù)。
名詞解釋：
IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”。IPv6是IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組，Internet Engineering Task Force)設(shè)計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議(IPv4)的下一代IP協(xié)議。
誰在應(yīng)用IPv6？
全球IPv6正進入商用階段
經(jīng)過多年的試驗探索和金融危機的洗禮，2011年起，全球下一代互聯(lián)網(wǎng)正全面進入商用階段。構(gòu)成現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基石的IPv4相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，主要由國際上幾個大廠家主導(dǎo)，而IPv6的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得到世界各國和全球產(chǎn)業(yè)界的廣泛參與，大大改變相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由幾個大廠家主導(dǎo)的情況，成為下一代互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)部署的助燃劑。
NTT、Verizon、Comcast等運營商也全力推動IPv6的全面商用。2009年3月，谷歌網(wǎng)站已經(jīng)開始支持IPV6，而Facebook網(wǎng)站在2010年初開始支持IPv6地址協(xié)議。美國政府已經(jīng)認(rèn)識到，IPv6對于美國互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展具有關(guān)鍵作用：促進聯(lián)邦現(xiàn)代化信息建設(shè)部署（如云計算、寬帶、智能電網(wǎng)等）；降低互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)復(fù)雜性，并增強其透明度；使端對端網(wǎng)絡(luò)通信安全服務(wù)無處不在，并作為未來聯(lián)邦I(lǐng)T系統(tǒng)的基礎(chǔ)；促使未來互聯(lián)網(wǎng)通過一個智能的、架構(gòu)優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)運轉(zhuǎn)，并能支持未來海量互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
美國政府首席信息官Vivek Kundra發(fā)布指令，要求在2010年10月30日前，指派IPv6過渡經(jīng)理，并提交名單、頭銜和聯(lián)系方式，所有的美國政府機構(gòu)在2012年底之前把面向公眾的網(wǎng)站和服務(wù)升級到支持IPv6(如web、email、DNS、ISP服務(wù)等)；在2014年底前全面升級與公眾互聯(lián)網(wǎng)及企業(yè)網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用軟件支持IPv6；強制要求政府各部門IT網(wǎng)絡(luò)采購全面滿足USGv6文件，采購設(shè)備需通過IPv6相關(guān)測試。Vivek Kundra宣布，為保證互通性，各部門在未來一段時間內(nèi)還需繼續(xù)使用IPv4，即采用IPv4與IPv6共存的策略，逐步向IPv6全面過渡的戰(zhàn)略。美國行政管理和預(yù)算局（OMB）與NIST會協(xié)作，共同貫徹USGv6文件及測試條例，其中該測試將為滿足IPv6需求提供技術(shù)基礎(chǔ)，并為商用產(chǎn)品提供相應(yīng)的資質(zhì)。這是奧巴馬政府自執(zhí)政以來首次公開發(fā)表有關(guān)IPv6的政策。另據(jù)美國最新調(diào)查顯示，84%的組織已經(jīng)取得IPv6地址或考慮申請，而只有16%的用戶沒有任何部署IPv6的計劃。
誰在建設(shè)IPv6？
今年將成運營商IPv6規(guī)模建設(shè)年
2010年～2011年試商用，啟動網(wǎng)絡(luò)和平臺支持IPv6改造，確定網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)過渡方案、現(xiàn)網(wǎng)商業(yè)化試點，基本具備引入IPv6業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)條件；2012年～2015年規(guī)模商用，IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)共存，網(wǎng)絡(luò)和平臺規(guī)模改造，業(yè)務(wù)逐步遷移，新型應(yīng)用和用戶規(guī)模持續(xù)擴大；2015年之后全面商用，新型應(yīng)用占據(jù)主導(dǎo)，IPv4網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平臺逐步退出。隨著中國電信IPv6發(fā)展的“五年規(guī)劃”浮出水面，2011年將成為我國電信運營業(yè)IPv6大規(guī)模建設(shè)之年。
我國政府、運營商、產(chǎn)業(yè)界積極支持IPv6為基礎(chǔ)的下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，大批企業(yè)推出相關(guān)IPv6網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，相關(guān)運營商紛紛進行試驗探索，IPv6網(wǎng)站、終端和應(yīng)用軟件也不斷涌現(xiàn)。
中國電信作為運營商中IPv6的先行者，2010年在上海世博會、長沙電信和無錫電信城域網(wǎng)開始IPv6商用部署，2011年深圳大運會的信息網(wǎng)絡(luò)也已明確將采用IPv6協(xié)議，并開發(fā)了豐富多彩的IPv6業(yè)務(wù)。在下一代互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用實踐方面，中國電信在湖南打造了國內(nèi)第一個IPv6商用網(wǎng)絡(luò)，重點從現(xiàn)有自營業(yè)務(wù)向IPv6遷移以及開發(fā)新型的IPv6示范應(yīng)用兩個方面推進，一是實現(xiàn)了湖南IDC承載IPv6應(yīng)用服務(wù)能力及IPv6版“互聯(lián)星空·湖南站”的上線，改造后的系統(tǒng)可支持IPv4和IPv6用戶的訪問、認(rèn)證、支付，并實現(xiàn)了單一域名智能分流訪問請求；二是首次開發(fā)了基于IPv6的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用——湖南農(nóng)業(yè)溫室綜合監(jiān)控系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)，明顯提高了農(nóng)業(yè)效率，并促進引發(fā)更多行業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)型，進而帶動下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
中國電信長沙城域網(wǎng)實現(xiàn)了IPv6寬帶接入業(yè)務(wù)的端到端流程穿越，這是國內(nèi)商業(yè)網(wǎng)中首次實現(xiàn)端到端的IPv6業(yè)務(wù)支撐，為基于IPv6技術(shù)的下一代互聯(lián)網(wǎng)走向規(guī)模商用奠定了基礎(chǔ)。在湖南實踐中，中國電信擁有了《面向業(yè)務(wù)IPv6地址分類與分配方法》、《下一代互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)服務(wù)開通系統(tǒng)》、《下一代互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)自動激活系統(tǒng)》等一系列專利，為我國下一代互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)打破外國專利的壟斷提供了有益的探索。
2010年，不僅中國電信在IPv6商用的道路上邁出了關(guān)鍵的一步，中國移動、中國聯(lián)通也在 IPv6技術(shù)研究和試點測試方面作出了巨大努力。中國移動組織主流網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家進行了全面的IPv6功能、性能和組網(wǎng)測試，2010年12月下旬在河南展開試點，后續(xù)工作重點將集中在產(chǎn)業(yè)推動（尤其是移動產(chǎn)業(yè)鏈）、大規(guī)模實驗室測試、現(xiàn)網(wǎng)試點、IPv6基地建設(shè)、IPv6過渡技術(shù)創(chuàng)新等方面。2011年，中國移動還將結(jié)合TD-LTE規(guī)模試驗進行 IPv6實驗室測試和試點，對IMS、WAP等業(yè)務(wù)進行現(xiàn)網(wǎng)試點。中國聯(lián)通也高度重視IPv6技術(shù)的研究和運營，組成IPv6聯(lián)合工作組，已經(jīng)開始了針對IPv6的部署測試和驗證工作。
誰在推動IPv6？
國家行動是產(chǎn)業(yè)成功關(guān)鍵
由IPv4向IPv6的協(xié)議轉(zhuǎn)型是個巨大工程，除所有終端用戶都必須更換終端接駁互聯(lián)網(wǎng)的路由器或調(diào)制解調(diào)器外，所有網(wǎng)站及互聯(lián)網(wǎng)運營商都必須全面改造，提供適用于IPv6終端接入網(wǎng)站的“入口”，當(dāng)前我國IPv4向IPv6過渡的戰(zhàn)略還面臨數(shù)重挑戰(zhàn)，盡快實施國家行動計劃是產(chǎn)業(yè)成功的關(guān)鍵。
在我國，IPv6網(wǎng)絡(luò)發(fā)展處于早期階段，沒有進入一個廣泛部署，IPv6產(chǎn)業(yè)鏈還不完善，屬于產(chǎn)業(yè)鏈形成階段。我國從2003年啟動的“中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程（CNGI）”、新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合實驗環(huán)境、中科院的“IPv6網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)及城域示范系統(tǒng)”等，都有力地促進了中國IPv6網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，積累了一定的運營經(jīng)驗。然而，我國的IPv6研究和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展仍多限于科研、政府機構(gòu)和試驗，未形成規(guī)�；逃�。CNGI的項目是最有力量的國家IPv6推動計劃，積累了一定的運營經(jīng)驗,但尚缺乏推動IPv4向IPv6過渡的一個有效組織機制措施和清晰時間表。
值得一提的是，當(dāng)前我國IPv4向IPv6過渡的戰(zhàn)略還面臨數(shù)重挑戰(zhàn)：與IPv4網(wǎng)絡(luò)相比，目前IPv6網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展仍處于早期階段，還沒有進入到廣泛部署實施階段；IPv6產(chǎn)業(yè)鏈還不完善，處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形成階段；IPv6網(wǎng)絡(luò)部署上，我國網(wǎng)絡(luò)運營商基本完成了骨干網(wǎng)絡(luò)IPv6改造的進程，骨干網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本都支持IPv4/IPv6雙棧，但我國IPv6網(wǎng)絡(luò)發(fā)展集中在骨干網(wǎng)層面，向城域網(wǎng)和邊緣網(wǎng)絡(luò)延伸不足，難以為IPv6特色業(yè)務(wù)的開發(fā)和規(guī)模商用提供有效平臺，相應(yīng)的IPv6終端也比較少；由于運營企業(yè)大量采用私有地址，直接影響了其他產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的IPv6投入力度；沒有形成統(tǒng)一的全國性地址管理分配機制。技術(shù)上，IPv4和IPv6的互聯(lián)互通是一個大問題，當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用仍都在IPv4網(wǎng)絡(luò)上，如果不能很好地解決IPv4和IPv6互聯(lián)互通的問題，IPv6將成為孤島，無法得到實質(zhì)性大規(guī)模推廣。
向下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及核心網(wǎng)絡(luò)，用戶的接入設(shè)備、終端、應(yīng)用、網(wǎng)站、軟件等各個環(huán)節(jié)的同步建設(shè)和改造遷移，需要產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同配合，因此國家層面的推動是產(chǎn)業(yè)成功的關(guān)鍵。CNNIC建議，在IPv4過渡到IPv6問題上，我們應(yīng)當(dāng)盡快實施國家行動計劃，盡快建立統(tǒng)一的IP地址管理機制和政策協(xié)調(diào)機制。根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，我國政府將在“十二五”規(guī)劃中統(tǒng)籌考慮資源、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用、建設(shè)、安全等方面的因素，全面推動下一代互聯(lián)網(wǎng)(IPv6)的部署。在國家行動計劃的統(tǒng)一推進、協(xié)調(diào)之下，地址分配機構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)運營商、設(shè)備制造商、軟件開發(fā)商和標(biāo)準(zhǔn)制定機構(gòu)共同推動IPv6技術(shù)的快速穩(wěn)定應(yīng)用，促進我國實現(xiàn)IPv4向IPv6的平滑過渡。這也是我國在下一代互聯(lián)網(wǎng)取得領(lǐng)先優(yōu)勢的關(guān)鍵所在，對建設(shè)創(chuàng)新型國家具有重大意義。
IPv6的優(yōu)勢在于數(shù)量非常之大，號稱能讓“每粒沙子都擁有一個IP地址”，不存在IP地址耗盡的問題。因此，全面啟用IPv6將徹底改變我國互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展受制于IPv4地址資源的窘境。面對IPv4地址消耗殆盡臨界點的日益迫近，中國比其他國家面臨著更加巨大的缺口壓力，必須加大IPv6地址申請力度，進行大規(guī)模IPv6網(wǎng)絡(luò)部署。目前，作為國家級IP地址分配機構(gòu)CNNIC通過開通“IPv6地址快速申請通道”，面向CNNIC的IP地址聯(lián)盟成員免費提供1塊可攜帶的IPV6 地址資源，幫助ISP進行向IPv6地址部署的平穩(wěn)過渡。
人民郵電報
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