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IPv6未來篇

2019-11-03 09:09:03
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供稿：網(wǎng)友
　　編者按：不管怎樣，ipv6的未來之路不會是一帆風順的。結(jié)果是勝還是敗？時間會告訴我們答案的！

IPv6獨木難成林

　　IPv6的推出，在業(yè)界引發(fā)了不小的震動，支持者對其功能性大書特書，一些大型網(wǎng)絡(luò)服務提供商也極力推崇這項網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)。但由于IPv4應用時間長，配置廣泛，在功能性方面事實上已能勝任如今大部分跨國企業(yè)網(wǎng)。

　　IPv6最吸引人的地方是其巨大的地址空間，但對如今企業(yè)網(wǎng)而言意義并不大，因為使用專用IP地址和通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT），已能滿足一般內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)運用。實在不足，還可運用IANA（Internet號碼分配授權(quán)機構(gòu)）保留地址，這類地址因為技術(shù)原因而未作為專用地址分配，而且?guī)缀跛蠭SP都在其系統(tǒng)中采用了完備的過濾器，以保證這類地址不擴散到Internet。即使用戶已注冊IPv6地址空間，也很少有ISP愿意支持這類地址接入；為減少BGP（邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）路由表的負荷，大多數(shù)ISP會要求用戶使用他們已注冊的地址空間（而非IPv6）。

　　在安全性方面，雖然IPv6提供一些增強的功能，如增加認證標題、壓縮安全規(guī)則通信載荷等，但在IPv4網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中適當采用擴展的IP安全特性，已能滿足一般企業(yè)網(wǎng)的需求。如今的商業(yè)活動在關(guān)注安全性的同時，更多的是看重投資回報率，很少有網(wǎng)絡(luò)安全部門愿意舍棄對傳統(tǒng)IPv4網(wǎng)的大筆投資，轉(zhuǎn)而去構(gòu)建一個全新的小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。現(xiàn)今企業(yè)網(wǎng)絡(luò)都配置有基于IPv4的防火墻（一般都組合了增強的DES加密標準）、Radius或質(zhì)詢握手認證協(xié)議（Challenge Handshake Authentication PRotocol），這些安全標準已能提供所需的網(wǎng)絡(luò)安全級別，且實現(xiàn)成本低。相對而言，IPv6目前針對企業(yè)網(wǎng)的安全性開發(fā)仍顯得不足，而且很多技術(shù)不能直接運用于IPv4網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

　　IPv6通過數(shù)據(jù)流標簽的標題字段實現(xiàn)內(nèi)部QoS，這種標題字段能通過數(shù)據(jù)流來識別和處理通信路由。而IPv4則可通過通信壓縮、服務分劃（Differentiated Services）以及MPLS實現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)的大部分QoS需求。

　　任何一項新技術(shù)應用，其支撐成本是需要考量的至關(guān)重要因素。目前，建立IPv6網(wǎng)絡(luò)的工作還僅限于少量專家。而另一方面，開發(fā)IPv4的專家組陣容要強大得多。因而IPv4技術(shù)更為成熟，應用成本也低得多。

　　雖然，IPv6在理論上提供一流的技術(shù)解決方案，但是IPv4經(jīng)過長時期實踐運用，已能滿足大部分企業(yè)網(wǎng)的功能性需求。總之，在商業(yè)應用領(lǐng)域，IPv4仍富有競爭力。

IPv6有個并不遙遠的未來

　　在互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進程中，與其他新技術(shù)相比，IPv6（下一代IP協(xié)議）遇到的爭議可以說是最少的。首先是幾乎無限的地址容量賦予了IPv6無以倫比的魅力，與此同時，一些關(guān)鍵的功能優(yōu)點使得IPv6進一步確定了在下一代網(wǎng)絡(luò)中的地位。例如它支持規(guī)模更大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改進了安全性和數(shù)據(jù)的完整性，具有自動配置、移動計算、數(shù)據(jù)組播和更有效的網(wǎng)絡(luò)路由聚合等。應用IPv6后，大量非計算機終端將有機會獨立連接到互聯(lián)網(wǎng)上，人們將生活在一個真正的網(wǎng)絡(luò)世界中。

　　現(xiàn)在擺在人們面前的問題是，目前幾乎所有網(wǎng)絡(luò)及其連接設(shè)備都是支持IPv4的，人們必須找到有效的方法，實現(xiàn)從IPv4到IPv6的轉(zhuǎn)換。 　　

演進和轉(zhuǎn)換不再是難題

　　在各國廠商的共同努力下，從IPv4到IPv6的轉(zhuǎn)換在技術(shù)上已不是難題。在全球IPv6高峰論壇開幕期間，諾基亞、愛立信、北電網(wǎng)絡(luò)、阿爾卡特、微軟、思科、康柏、朗訊、貝爾實驗室以及韓國、日本的有關(guān)廠商都演示了他們在IPv6方面所取得最新進展。歸納起來，可供選擇的方案主要有以下幾種類型：

　　首先是雙協(xié)議棧技術(shù)。由于IPv6和IPv4是功能相近的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，兩者的物理平臺都相同，而且加載于其上的傳輸層協(xié)議TCP和UDP又沒有任何區(qū)別，所以可以采用一臺主機同時支持IPv6和IPv4兩種協(xié)議的方式實現(xiàn)信息互通。這是一種雙協(xié)議棧技術(shù)。

　　其次是隧道技術(shù)。在IPv6被全面采用之前，眾多局部IPv6網(wǎng)絡(luò)將不得不和IPv4骨干網(wǎng)絡(luò)長期共存，連接這些孤立的“IPv6島”必須使用隧道技術(shù)，這也是IPv4向IPv6過渡的初期最常用的技術(shù)。路由器將IPv6的數(shù)據(jù)分組封裝為IPv4，IPv4分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址；到了隧道的出口，再將IPv6分組取出轉(zhuǎn)發(fā)給目的站點。隧道技術(shù)只需要在隧道的入口和出口處進行修改，所以非常容易實現(xiàn)，只是存在不能實現(xiàn)IPv4主機與IPv6主機直接通信的問題。

　　第三是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換/協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)。這種技術(shù)結(jié)合了SIIT協(xié)議轉(zhuǎn)換和傳統(tǒng)的IPv4下的動態(tài)地址翻譯（NAT）以及適當?shù)膽脤泳W(wǎng)關(guān)（ALG），可以實現(xiàn)純IPv6的主機和純IPv4機器大部分應用的相互通信。

　　顯然，以上幾種技術(shù)在很大程度上都依賴于支持IPv4的網(wǎng)絡(luò)與支持IPv6的網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換，如果本地電信網(wǎng)絡(luò)無法提供IPv6服務怎么辦？人們可以采用一些保持IPv4和IPv6在轉(zhuǎn)換過程中互相兼容的機制，如6to4機制。6to4是一種自動構(gòu)造隧道的技術(shù)，它實現(xiàn)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵是激活I(lǐng)Pv6路由域間的連通性。當缺少本地IPv6服務時，IPv6的分組可以被封裝到IPv4的分組中來實現(xiàn)連通，所以只需要一個全球惟一的IPv4地址便可使整個站點獲得IPv6的連接。參加論壇的專家們認為，在IPv4 NAT 協(xié)議中加入對IPv6和6to4 的支持是一個很好的過渡方案。

移動IPv6先行一步

　　在此次大會上，移動IPv6成了人們討論的一大焦點話題，這一點可以從諾基亞、愛立信、北電網(wǎng)絡(luò)、阿爾卡特等公司的積極參與上很明顯地看出來。這些廠商為大會帶來了最新的移動互聯(lián)網(wǎng)解決方案。

　　說起移動通信的發(fā)展，3G與互聯(lián)網(wǎng)的融合被認為是今后的發(fā)展趨勢之一。不過要實現(xiàn)移動廠商和運營商承諾的隨時隨地移動上網(wǎng)，首先必須為每一個移動終端配備一個全球IP地址，現(xiàn)有的IPv4是遠遠無法滿足需求的，所以移動IPv6的重要性凸顯出來。去年，3G標準化組織3GPP已經(jīng)決定以IPv6為基礎(chǔ)構(gòu)筑下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)，這大大激發(fā)了移動廠商的研發(fā)熱情。

　　現(xiàn)在，很多通信廠商都在構(gòu)建基于IPv6的全IP的3G核心網(wǎng)（All-IP Core），該最大的特點是包交換業(yè)務的擴展可以提供基于IP的多媒體服務，并且實現(xiàn)了傳輸和控制的分離。傳統(tǒng)的MSC被分割成MSC Server和MGW（媒體網(wǎng)關(guān)），它們之間采用SIP和H.248等協(xié)議相互通信，從而實現(xiàn)呼叫控制和處理和網(wǎng)絡(luò)承載相分離。在UMTS Rel-5結(jié)構(gòu)中，IPv6主要用于控制層，其傳輸層既可以采用IPv6，也可以采用IPv4。應該說，這種結(jié)構(gòu)指明了未來多媒體通信服務提供的方式和手段，也指明了未來網(wǎng)絡(luò)演進和融合的方式。

　　在移動IPv6的發(fā)展進程中，諾基亞推出了世界上第一個支持IPv6端到端的GPRS網(wǎng)絡(luò)。作為向新一代IP移動網(wǎng)絡(luò)邁進的關(guān)鍵步驟，諾基亞的解決方案采用了IPv4/v6雙協(xié)議棧技術(shù)，用戶可以同時訪問基于IPv4和IPv6的服務，從而保證了運營商在從2.5G向3G過渡的同時，也實現(xiàn)IPv4向IPv6的平滑過渡。此外，愛立信與英國BT和香港無線通訊服務商數(shù)碼通公司合作，在全球首次利用手機的電話基礎(chǔ)設(shè)施進行了IPv6終端通信實驗，并取得了成功。隨后愛立信又與數(shù)碼通合作開通了一個商用實驗性的純IPv6網(wǎng)絡(luò)。毫無疑問，一個魅力四射的IPv6化的3G世界正在闊步走來。

產(chǎn)品應用漸成氣候

　　從會上廠商介紹的情況來看，基于IPv6的產(chǎn)品也在加緊開發(fā)，并逐步走向成熟。日本日立公司推出了吉比特路由器GR2000系列、寬帶接入網(wǎng)關(guān)AG8000/8100以及面向IPv6的網(wǎng)絡(luò)管理軟件等產(chǎn)品；Juniper網(wǎng)絡(luò)公司推出了商業(yè)化IPv6解決方案，其所有的M系列網(wǎng)絡(luò)接入及核心路由器的平臺及接口都將具備支持IPv6的功能；來自安奈特日本公司的專家Toru Okobo先生介紹說，目前安奈特的研發(fā)機構(gòu)已經(jīng)在應用IPv6技術(shù)上取得了許多實質(zhì)性的突破，一些產(chǎn)品已經(jīng)達到了實際應用的階段，AR700系列的路由器在日本已進入市場，一旦IPv6具備了統(tǒng)一的標準，安奈特將很快在全球范圍內(nèi)支持這些成果的應用。微軟公司的代表介紹，Windows xp系統(tǒng)已經(jīng)包含了一個IPv4和IPv6的雙協(xié)議棧，Windows2000 Server則提供了一個構(gòu)建IPv6協(xié)議應用和設(shè)備的軟件開發(fā)成套件，Windows XP的升級產(chǎn)品和Windows.Net Server的下一代產(chǎn)品中將被植入一個IPv6協(xié)議棧。微軟在大會上呼吁計算機行業(yè)支持IPv6 ，希望網(wǎng)管員將IPv6裝入企業(yè)，在每一個應用軟件和每一個硬件上都建立起對IPv6的徹底支持。

IPv6在中國

　　中國被分配給的IPv4地址數(shù)比用戶數(shù)少得多，雖然可以以一個地址由多個用戶依次使用的方式來對付，但今后寬帶的永遠在線互聯(lián)網(wǎng)接入、手機的移動互聯(lián)網(wǎng)等在中國將以高速度的方式增長。如果每人最低不擁有一個IP地址的話，就不能實現(xiàn)永遠在線互聯(lián)網(wǎng)接入。據(jù)預測，到2005年中國的互聯(lián)網(wǎng)用戶將達到2億人，在數(shù)量上將達到世界第一位。就算全部互聯(lián)網(wǎng)用戶不都是永遠在線，IP地址的不足在3、4年后也將迫在眉睫。IPv4地址枯竭后，才進行IPv6地址的分配和IPv6的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建是來不及的。應該在IPv4地址枯竭前逐步引進IPv6，經(jīng)過IPv6與IPv4的共存時代，最終全面過渡到IPv6。

　　同時，中國作為一個互聯(lián)網(wǎng)和移動通信大國，勢必要在下一代互聯(lián)網(wǎng)標準和資源分配中力爭更大的發(fā)言權(quán)。IPv6作為核心基本技術(shù)，將帶動大量相關(guān)技術(shù)和服務的發(fā)展，提升中國信息通信產(chǎn)業(yè)的整體實力，為中國的信息產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。隨著20世紀末期中國通信業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展，中國通信業(yè)正成為全球通信產(chǎn)業(yè)的主要力量和通信新技術(shù)及應用發(fā)展的主要市場。剛剛完成的中國電信拆分重組將重新演繹中國電信市場的競爭格局，加速運營商由單純網(wǎng)絡(luò)規(guī)模競爭向業(yè)務競爭的轉(zhuǎn)變過程，推動新型通信技術(shù)和業(yè)務的發(fā)展。IPv6所提供的巨大地址空間以及所具有的諸多優(yōu)勢和功能，使其成為構(gòu)筑下一代網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)。以IPv6為核心技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)在中國正越來越受到重視，將在高品質(zhì)、多樣化的未來通信業(yè)務發(fā)展中發(fā)揮舉足輕重的作用。

　　中國一直都非常支持IPv6的發(fā)展，并與國際合作取得了不少成績。CERNET（國家網(wǎng)絡(luò)中心）于1998年6月加入國際性的IPv6試驗網(wǎng)6bone之后，同年11月成為其骨干網(wǎng)成員，到1999年已經(jīng)在國內(nèi)教育網(wǎng)范圍內(nèi)組建了IPv6試驗床，八個地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心全部加入。試驗床從6bone獲得了p-TLA (偽頂級聚類)3FFE:3200::/24的地址空間，并建立了5條以隧道技術(shù)為基礎(chǔ)的國際IPv6虛擬鏈路，直接通達美國、英國和德國的IPv6網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了與幾乎所有6bone成員的間接互連。目前，試驗床正式使用部分已經(jīng)發(fā)展了2個地區(qū)級的試驗網(wǎng)絡(luò)，學生試驗部分建立了4個地區(qū)IPv6網(wǎng)絡(luò)。

　　與學校及科研單位IPv6試驗床略有不同的是，BII（北京英納特網(wǎng)絡(luò)研究所）集團更注重未來IPv6在中國的商業(yè)化運作的研究。在中國電信、北京郵電大學以及BII國際合作者的支持下，BII依靠數(shù)據(jù)中心的設(shè)施基礎(chǔ)建立了自己的IPv6試驗床，主要從事對IPv6商業(yè)服務功能的研究和測試。目前BII在國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)了同清華大學和北京郵電大學的互聯(lián)互通，并成為6bone的注冊單位。

　　在硬件產(chǎn)品方面，國內(nèi)佳訊飛鴻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司推出了支持IPv6協(xié)議的路由器FH6501，并在2002年1月通過北京市科技成果鑒定，標志著中國IPv6路由器技術(shù)的研究正在走向成熟。可以說，IPv6在中國有著廣闊的發(fā)展前景。

　　總之，在多年的苦苦等待之后，IPv6終于迎來了全面發(fā)展的歷史時期，一個基于IPv6的網(wǎng)絡(luò)世界距離我們不再遙遠。


摘自　賽迪網(wǎng)

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