互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,讓40億個(gè)IPv4地址還是顯得不夠用。4月2日,為期3天的“2003全球IPv6高峰論壇”在京召開(kāi),吸引了來(lái)自全球各地的幾十家企業(yè)和機(jī)構(gòu),與會(huì)者達(dá)到3000多人。這一切似乎預(yù)示著,IPv6真的來(lái)了。
在“2003全球IPv6高峰論壇”上,來(lái)自日本、歐洲、美國(guó)、中國(guó)的所有信息,都反映出一點(diǎn),全球IPv6產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程在提速。IP地址空間不足、移動(dòng)通信需求猛增、通信安全受威脅等諸多因素都在促進(jìn)著IPv6的發(fā)展。全球IPv6論壇主席Latif Ladid說(shuō):“IPv4到IPv6的變化,不只是地址空間的擴(kuò)大,而且是應(yīng)用的擴(kuò)大。IPv6體現(xiàn)了可擴(kuò)展性、移動(dòng)性和安全性!
從科幻到現(xiàn)實(shí)
回顧過(guò)去一年,日本IPv6高度推進(jìn)化委員會(huì)主席村井純博士談道:“IPv6最大的進(jìn)展在于IETF對(duì)IPv6態(tài)度的轉(zhuǎn)變。過(guò)去,一直強(qiáng)調(diào)IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議,去年終于承認(rèn)它不是遙遠(yuǎn)的以后的協(xié)議,而是當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議。”
在日本,IPv6發(fā)展得比較早,政府也十分重視。兩年前,日本政府把IPv6看作是基礎(chǔ)設(shè)施,目標(biāo)是讓每個(gè)家庭都能夠享受到寬帶服務(wù)。現(xiàn)在,日本發(fā)展信息技術(shù)的戰(zhàn)略已經(jīng)從基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)到了新應(yīng)用。目標(biāo)是讓每個(gè)人可以用Internet,讓每件東西都可以連接到Internet上。目前,日本政府正在實(shí)施“e-Japan”戰(zhàn)略計(jì)劃,爭(zhēng)取在近幾年內(nèi)使IPv6真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。日本各大通信設(shè)備制造商,如NEC、日立、富士通等,都已提供支持IPv6的硬件產(chǎn)品。SONY、松下等公司也提供了支持IPv6的PDA等終端產(chǎn)品。大的運(yùn)營(yíng)商也可以在當(dāng)?shù)靥峁㊣Pv6服務(wù)。
惠普、Juniper、中興、愛(ài)立信、松下、6WIND、日立、安捷倫、Spirent、IP Infusion、富士通等演示了基于IPv6的各種應(yīng)用。
歐洲是IPv6發(fā)展較早的另一個(gè)地區(qū)。2001年初,歐盟啟動(dòng)了IPv6無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目(6WINIT)。歐洲的通信廠商和各大運(yùn)營(yíng)商,如愛(ài)立信、諾基亞、英國(guó)電信等,都有實(shí)質(zhì)性的參與。日前,愛(ài)立信公司進(jìn)行了全球首次基于3G UMTS/WCDMA網(wǎng)絡(luò)以及WLAN的IPv6演示。該演示在一輛救護(hù)車(chē)上進(jìn)行,應(yīng)用IPv6技術(shù),基于2G和3G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)以及無(wú)線局域網(wǎng)之間的無(wú)縫漫游,成功實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵醫(yī)療數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻的傳輸。
在中國(guó),由于歷史的原因,IP地址的供需上嚴(yán)重失衡。截至2002年12月底,擁有13億人口的中國(guó),只有大約2900萬(wàn)個(gè)IP地址。不言而喻,中國(guó)應(yīng)該是全球最需要IP地址的國(guó)家之一。作為中國(guó)IPv6商用化進(jìn)程的倡導(dǎo)者和推動(dòng)者,BII天地互連信息技術(shù)有限公司從1999年起致力于電信級(jí)IPv6的整體解決方案的研究與探索。2000年,BII建立了中國(guó)第一個(gè)IPv6商用實(shí)驗(yàn)床, 并接入國(guó)際最大的IPv6試驗(yàn)網(wǎng)6BONE。2002年5月,BII與湖南運(yùn)營(yíng)商合作建立中國(guó)首個(gè)電信級(jí)IPv6試驗(yàn)網(wǎng),采用了Cisco、日立、佳訊飛鴻、6Wind等國(guó)內(nèi)外廠商的相關(guān)設(shè)備,在國(guó)內(nèi)首次提供了基于IPv6的ADSL試商用服務(wù)。2003年3月,BII參與構(gòu)建中國(guó)第一個(gè)IPv6商用智能小區(qū),IPv6商用智能小區(qū)擬通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的城域網(wǎng)與6TNet連接,并通過(guò)6TNet接入國(guó)際最大的IPv6實(shí)驗(yàn)網(wǎng)6BONE。該項(xiàng)目初期將提供VOD、視頻會(huì)議和IPv6的Web訪問(wèn)等商用服務(wù),并計(jì)劃逐漸引入網(wǎng)絡(luò)管理、流量分析統(tǒng)計(jì)等管理手段。
美國(guó)作為IPv4發(fā)源地,占有先天的優(yōu)勢(shì),Cisco、Juniper、惠普、IBM、摩托羅拉、微軟等公司都在IPv6方面做了充分的準(zhǔn)備。Juniper的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在所有接口上都支持IPv4和IPv6。全球IPv6論壇主席Latif Ladid談到,如果美國(guó)意識(shí)到IPv6的必要性,6個(gè)月就可以趕上其他國(guó)家。
Juniper IPv6首席科學(xué)家Jeff Doyle表示:“我十分看好IPv6的前景,隨著IPv6編址方式的逐步完善以及IPv6的商用發(fā)展,IPv6最終將完全取代IPv4!卑凑誂PNIC主席Paul Wilson的說(shuō)法,目前申請(qǐng)IPv6地址是十分方便的。
實(shí)現(xiàn)始終在線
IPv4最多只能支持40億個(gè)32位地址;厥1977年,著名網(wǎng)絡(luò)先驅(qū)Vint Cerf博士曾斷言:“對(duì)于Internet來(lái)說(shuō),32位的地址空間已經(jīng)足夠了。”然而,隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)規(guī)模的日益擴(kuò)大以及復(fù)雜性的不斷增加,這一協(xié)議已達(dá)到能力極限。APNIC主席Paul Wilson的分析表明,IPv4的地址還可以支持5到10年。
交互式多媒體、家庭網(wǎng)絡(luò)和機(jī)對(duì)機(jī)應(yīng)用等新型業(yè)務(wù)要求所使用的設(shè)備“始終在線”,因此,每個(gè)設(shè)備都需要唯一的永久IP地址。而實(shí)際情況下,由于分配這些地址的方法的局限性,可用地址事實(shí)上很少,地址分配問(wèn)題還導(dǎo)致了在某些區(qū)域出現(xiàn)地址緊缺的現(xiàn)象。隨著無(wú)線和寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入的增長(zhǎng),到2005年,特別是由于寬帶、移動(dòng)和終端到終端之間的應(yīng)用,對(duì)IP地址的需求數(shù)量大幅增加,企業(yè)和一般消費(fèi)者用戶的數(shù)量可能會(huì)超過(guò)10億。
IPv6在提高路由性能方面做了數(shù)項(xiàng)改進(jìn),以支持更快的網(wǎng)絡(luò)處理。例如,IPv6引入了多層尋址結(jié)構(gòu),可提供更多可編址節(jié)點(diǎn),并支持三種主要地址類型:?jiǎn)尾、多播和任播,?jiǎn)化了路由算法,并減少了路由表所占用的內(nèi)存空間。IPv6協(xié)議所帶來(lái)的另一個(gè)特點(diǎn)是提供數(shù)據(jù)流標(biāo)簽,即流量識(shí)別。路由器可以識(shí)別屬于某個(gè)特定流量的數(shù)據(jù)包,并且這條信息第一次接收時(shí)即被記錄下來(lái),下一次這個(gè)路由器接收到同樣的流量數(shù)據(jù)包后,路由器采用識(shí)別的記錄情況,而不需查對(duì)路徑選擇表,從而減少了數(shù)據(jù)處理的時(shí)間。
IPv6支持即插即用,無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置,簡(jiǎn)化了IP地址管理問(wèn)題。地址自動(dòng)配置,其基本含義是無(wú)需任何人為干預(yù),主機(jī)和路由器即可獲得連接互聯(lián)網(wǎng)所需的全部信息。IPv6的另一個(gè)重要特性是其可以為網(wǎng)絡(luò)重新編號(hào),通過(guò)使用新ISP提供的路由前綴重新配置路由器,便于將整套網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到新的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商。IPv6提倡路由聚合,以限制骨干路由條目的數(shù)量,這種簡(jiǎn)化的路由分級(jí)結(jié)構(gòu)可提供更好的路由匯總。
雖然, 通常認(rèn)為安全問(wèn)題可以在更高網(wǎng)絡(luò)層上予以解決,但I(xiàn)Pv6還是提供了許多實(shí)用的保護(hù)功能。IETF已經(jīng)在制訂IPv6的同時(shí)規(guī)定了IP層安全機(jī)制(IPsec),并通過(guò)IPv6來(lái)提供這一支持能力。Juniper IPv6首席科學(xué)家Jeff Doyle說(shuō):“目前,由于IPv4安全機(jī)制是外置的,基于IPv4的互聯(lián)網(wǎng)非常不安全。而在IPv6編址機(jī)制中,安全手段內(nèi)置協(xié)議能很大程度保障用戶日益關(guān)心的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題!
同時(shí),IETF IPv6工作組主席Bob Hinden也指出:“在QoS方面,IPv6流標(biāo)簽可區(qū)分不同的應(yīng)用,以保證各種應(yīng)用的合理分配帶寬,但I(xiàn)Pv6也不是能夠解決所有問(wèn)題。”
過(guò)渡無(wú)法一蹴而就
互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中有個(gè)不成文的制度,這就是互聯(lián)網(wǎng)采用的是獨(dú)立的、無(wú)中心的、自下而上的、自律的機(jī)制。APNIC主席Paul Wilson說(shuō):“讓互聯(lián)網(wǎng)在使用過(guò)程中,從IPv4轉(zhuǎn)到IPv6,就像為行駛的飛機(jī)更換引擎!睆腎Pv4到IPv6的過(guò)渡不可能一蹴而就。
IPv6在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮到過(guò)渡問(wèn)題,支持三種主要技術(shù):雙堆疊、隧道和轉(zhuǎn)換。雙堆疊技術(shù)涉及到IPv4與IPv6在同一設(shè)備和同一網(wǎng)絡(luò)上的共存問(wèn)題,這要求主機(jī)和路由器都能執(zhí)行這兩種協(xié)議。隧道技術(shù)適用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是,IPv4骨干網(wǎng)絡(luò)得到重新利用,而且只在網(wǎng)絡(luò)邊緣引入IPv6路由器。隧道技術(shù)通過(guò)邊緣路由器在網(wǎng)絡(luò)的末端打開(kāi)和包裝IPv6數(shù)據(jù)包。地址轉(zhuǎn)換基本上是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)的簡(jiǎn)單擴(kuò)展,能夠支持只采用IPv6的設(shè)備與只采用IPv4的設(shè)備進(jìn)行通信。
同時(shí),在網(wǎng)絡(luò)遷移過(guò)程中也要講策略,華為技術(shù)有限公司數(shù)據(jù)通信技術(shù)總監(jiān)指出,邊緣是應(yīng)用的關(guān)鍵,IPv4到IPv6的過(guò)渡應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)邊緣向網(wǎng)絡(luò)核心演進(jìn)。在IPv6軟件開(kāi)發(fā)上,華為公司已經(jīng)在2002年9月完成IPv6基本包的開(kāi)發(fā)。目前,IPv6擴(kuò)展包和全功能包正在華為公司印度研究所進(jìn)行開(kāi)發(fā),計(jì)劃于2003年9月完成擴(kuò)展包的開(kāi)發(fā),2004年4月完成全功能包的開(kāi)發(fā)。
中國(guó)將成為IPv6的中心
目前,中國(guó)IPv6標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)啟動(dòng)。首批列入標(biāo)準(zhǔn)制定的內(nèi)容包括IPv6基本協(xié)議、IPv6網(wǎng)絡(luò)總體要求、鄰居發(fā)現(xiàn)、無(wú)狀態(tài)地址配置、移動(dòng)IPv6、路由協(xié)議OSPF和BGP4等。此后,還將分批陸續(xù)制定相關(guān)的中國(guó)IPv6標(biāo)準(zhǔn)。
中國(guó)國(guó)家IP標(biāo)準(zhǔn)工作組主席蔣林濤認(rèn)為:“中國(guó)迫切需要IPv6,假如只有Internet,IP地址也許還夠用,但做IP電信網(wǎng),地址從何而來(lái)?IPv6是唯一可選之路。但我們不可能拋開(kāi)原有IPv4網(wǎng)來(lái)建一套IPv6新網(wǎng)。如果真要建純IPv6小區(qū)網(wǎng),可能無(wú)人會(huì)用,需要同時(shí)支持IPv6和IPv4才會(huì)有應(yīng)用市場(chǎng)。”
目前,在中國(guó)已有諾基亞中國(guó)研發(fā)中心、清華大學(xué)(CERNET)、北京郵電大學(xué)和北京互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)等機(jī)構(gòu)成立了IPv6研發(fā)中心。Juniper IPv6首席科學(xué)家Jeff Doyle說(shuō):“隨著中國(guó)移動(dòng)用戶和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的爆炸性增長(zhǎng),中國(guó)適合開(kāi)展IPv6業(yè)務(wù),而IPv6的中心也將從日本轉(zhuǎn)移到中國(guó)。Juniper將與業(yè)界一起共同推動(dòng)IPv6在中國(guó)的發(fā)展!
北京英納特網(wǎng)絡(luò)研究所所長(zhǎng)劉東談到,今年是IPv6在我國(guó)發(fā)展非常關(guān)鍵的一年,這主要體現(xiàn)在以下幾方面:首先在政府支持上,國(guó)家相關(guān)主管部門(mén)將IPv6提上日程,加大資金投入,并積極開(kāi)展針對(duì)我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。另外,運(yùn)營(yíng)商對(duì)IPv6的興趣再次加強(qiáng),各大運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始創(chuàng)建IPv6實(shí)驗(yàn)網(wǎng),探討由IPv4到IPv6的過(guò)渡。此外,國(guó)外一些知名公司,如愛(ài)立信、Juniper等公司推出支持IPv6的整體運(yùn)營(yíng)方案,國(guó)內(nèi)公司,如華為、中興等,也會(huì)根據(jù)情況推出IPv6產(chǎn)品或解決方案。
在日本,消費(fèi)類電子產(chǎn)品是IPv6的早期驅(qū)動(dòng)力,Sony公司將從2005年開(kāi)始所有的電子產(chǎn)品都是基于IPv6的產(chǎn)品,并且都能與互聯(lián)網(wǎng)相連。村井純談到,在日本推動(dòng)IPv6的是3類應(yīng)用——VoIP、信息家電和智能樓宇。Jeff Doyle認(rèn)為,在中國(guó),運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)認(rèn)識(shí)到IP地址緊張的問(wèn)題,已開(kāi)始逐步推動(dòng)IPv6的發(fā)展。但由于電子消費(fèi)品上網(wǎng)的消費(fèi)觀念比較低,用戶沒(méi)有明確的需求,IPv6的推動(dòng)進(jìn)程還很緩慢。推動(dòng)中國(guó)IPv6的發(fā)展的最大障礙是IPv6的業(yè)務(wù)模式。
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