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協(xié)議標準——IPV6技術白皮書（五）

2019-11-04 12:04:57
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供稿：網(wǎng)友

　　ipv6應用和過渡
　　
　　1 如何推動IPv6實用化？
　　
　　市場、成本與政策是推動IPv6實用化的要害。
　　
　　市場需求驅動IPv6
　　
　　IPv6從趨勢變成現(xiàn)實，在技術上得以保障的前提下，業(yè)務和市場是真正使IPv6得以廣泛應用的條件。未來的電信網(wǎng)將是基于IP技術的網(wǎng)絡，電信級的IP網(wǎng)和GPRS、3G移動上網(wǎng)成為了公認的兩個“殺手”性應用，推動了IPv6的發(fā)展。
　　
　　降低門檻啟動IPv6
　　
　　IPv6雖然是發(fā)展趨勢，也比較成熟，但仍存在一些需要解決的問題。逐步將 IPv4向IPv6遷移，是業(yè)界的共識。目前數(shù)量巨大的IPv4協(xié)議網(wǎng)絡中的設備和裝置仍然需要得到IPv6的支持。因此，在IPv4環(huán)境下，降低IPv6的啟動門檻，成為鋪開IPv6的重要條件。降低門檻的一個辦法是提供硬件支持IPv6的產(chǎn)品，以節(jié)省用于升級的成本。降低門檻的另一個辦法是通過軟件升級的方法，可以用在一些要求不太高的環(huán)境。
　　
　　政策規(guī)劃推動IPv6
　　
　　IPv6推動最快的是日本。日本采取了模型證實實驗，由地方政府、企業(yè)用戶、家庭用戶組成一個模型地區(qū)，進行從IPv4方式過渡到IPv6方式的試驗，來制定合適的過渡模型。為了促進IPv6產(chǎn)業(yè)發(fā)展，日本制定了一系列的優(yōu)惠、低利息、無利息貸款等各種支持。目前，日本已經(jīng)形成了IPv6運營商、IPv6設備提供商、IPv6終端提供商、IPv6用戶這樣一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈，使得日本的IPv6走在了世界的前面。除了日本，還有與我們緊鄰的韓國政府也采取了有力的推動措施。同樣積極的還有歐洲國家。我國的IPv6發(fā)展已經(jīng)得到了政府的高度重視。中國應盡快制定IPv6的發(fā)展措施，制定推動IPv6的時間表，以有利于國內信息通信業(yè)的發(fā)展。
　　
　　2 現(xiàn)有網(wǎng)絡轉換為IPv6網(wǎng)絡存在哪些困難？
　　
　　從IPv4過渡到IPv6并不是一件輕易的事情，因為從IPv4升級到IPv6涉及到很多技術問題和商業(yè)問題，甚至還有政治問題。最明顯的當然是技術更換的策略，以及基礎設施的升級和建設。IPv4的可靠性和普遍應用是IPv6發(fā)展中主要的減速因素。具體來說，現(xiàn)有網(wǎng)絡向IPv6網(wǎng)絡的轉化存在下述幾個方面的困難：
　　
　　(1) 現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡運行十分穩(wěn)定，設備制造商（包括芯片設計與生產(chǎn)商）、網(wǎng)絡運營商、網(wǎng)絡連接提供商等正從IPv4上獲得穩(wěn)定的收益，在目前他們還不想轉到IPv6上，因為那意味著淘汰現(xiàn)有設施，構建新的通信網(wǎng)絡，新的IPv6網(wǎng)絡的成本需要相當長的時間才能收回；
　　
　　(2) 網(wǎng)絡治理員懼怕任何需要對大量基礎設施進行升級的操作。瀏覽器、IP電話、網(wǎng)絡游戲、Web商業(yè)應用等每一個使用IPv6網(wǎng)絡的應用都必須進行修改；
　　
　　(3) 人們在IPv4基礎設施及應用開發(fā)上的投資十分巨大，由于IPv6與IPv4的不同，現(xiàn)有網(wǎng)絡僅靠簡單的軟件升級是無法很好的支持通信服務性能的，要想提升IPv6網(wǎng)絡性能，必須在芯片一級上按IPv6的特性進行設計才行，這是一項相當大的開銷，因此人們在還能容忍現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡的情況下，不會輕易進行IPv6改造；
　　
　　(3) 當前人們開發(fā)網(wǎng)絡應用時都還基于IPv4網(wǎng)絡，因此IPv6網(wǎng)絡提供給用戶的應用還十分少。只要現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡還能夠十分經(jīng)濟的解決人們各個方面的應用需求，IPv6就無法得到長足的發(fā)展和大面積推廣。數(shù)據(jù)業(yè)務是驅動IPv6技術實現(xiàn)的一個最重要的動力源。假如沒有足夠的需求必須要采用獨立的合法IP地址，那么運營商也就不會熱衷于升級設備或擴建基礎設施；
　　
　　(4) 操作系統(tǒng)對IPv6的支持還不充分。目前作為終端用戶最常用的操作系統(tǒng)之一的Windows不能提供對IPv6的完全支持，使得設備開發(fā)商無法及時推出支持IPv6的應用設備，非凡是IPv6終端設備。這使得用戶也無法很好的熟悉并使用IPv6網(wǎng)絡；
　　
　　(5) 缺乏IPv6的網(wǎng)管和安全產(chǎn)品。在IPv6中，原則上所有的終端都擁有全局IP地址。因此，存在著能夠從Internet訪問內部網(wǎng)中所有終端的危險性，安全成為IPv6連接的最大問題。目前，適配IPv6的防火墻產(chǎn)品的開發(fā)還很落后，可以說導入IPv6的時間受到IPv6防火墻產(chǎn)品性能的限制；
　　
　　美國政府和IETF似乎也未做好向IPv6過渡的預備。由于美國長期在信息技術領域處于國際領先地位，且擁有大量地址，因此不急于向IPv6過渡。但是隨著手持設備的大量使用，在兩三年內，美國乃至全球都會感到IP地址的缺乏。IETF當然是IPv6技術獲得推進的要害性組織，但它的思路似乎是等到技術細節(jié)完全確定后，才在全球范圍內推廣使用IPv6。但我國以及亞太的一些國家，如韓國、日本等，已經(jīng)不可能再等待了。對中國而言，電信業(yè)和網(wǎng)絡市場其實是全球新技術和新設備的溫床，IPv6應當在這里獲得第一推動性的發(fā)展。
　　
　　3 當前IPv6試驗網(wǎng)上的典型應用有那些？
　　
　　目前，國際上進行的IPv6實驗主要集中在以下幾個要害技術上：
　　
　　(1) IPv6基本功能的實現(xiàn)：地址和路由機制、ICMPv6、主機自動配置、各種平臺的IPv6代碼和應用程序接口（API）已經(jīng)實現(xiàn)，Cisco和Bay已經(jīng)制造出支持IPv6的路由器，主要應用向支持IPv6的升級也正在進行；
　　
　　(2) 從IPv4向IPv6過渡的技術：IPv6和IPv4必然有一段較長的共存時間，在此期間，IPv4和IPv6的互通主要采用以下技術：雙協(xié)議棧，隧道（Tunnel）及隧道代理（Tunnel Broker），NAT-PT，無狀態(tài)IPv4-IPv6翻譯（Stateless IPv4-IPv6 Translator，SIIT），其中隧道技術和雙協(xié)議棧技術已經(jīng)得到廣泛的使用；
　　
　　(3) IPv6的安全性：不少研究開發(fā)項目是將IPv6同IPSec（IP Security）結合起來的，典型的，如KAME和NRL開發(fā)的IPv6協(xié)議棧，都包含IPSec的代碼；
　　
　　(4) IPv6對服務質量（Quality of Service，QoS）的支持：包括對“綜合服務”（InteServ）非凡是“區(qū)分服務”（DiffServ）的支持；
　　
　　(5) IPv6支持移動性的能力：這一方面的研究同IPv4移動性的研究并列進行。然而，初步的研究和實踐傾向于選擇IPv6作為支撐移動計算的平臺；移動性的實現(xiàn)同安全、服務質量等方面的技術密切相關。
　　
　　4 未來的IPv6網(wǎng)絡上可能會出現(xiàn)什么應用？
　　
　　IPv6通過自動識別機能、無限多的地址、網(wǎng)絡安全設置，能對每個終端（包括無線終端）、每個家電、每個生產(chǎn)流程、每個感應器，都進行IP全球化治理。可以說，在以IPv6為核心技術的下一代網(wǎng)絡上，可以實現(xiàn)現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡所提供的全部通信業(yè)務。更重要的是，IPv6所提供的巨大的地址空間以及所具有的諸多優(yōu)勢和功能，使其提供語音、數(shù)據(jù)、視頻融合的高品質、多樣化通信服務的下一代網(wǎng)絡的實現(xiàn)成為可能。那時，從移動終端、汽車到自動售貨機、報警系統(tǒng)、照相機乃至鑰匙環(huán)和其他各種各樣的產(chǎn)品都可以實時在線，一個個信息孤島最終將連成強大的網(wǎng)絡，人們也將在以下三方面獲得全新的通信服務體驗：
　　
　　端到端實時通信
　　
　　端到端實時通信是通信業(yè)務的基本特征，同時也是下一代網(wǎng)絡的本質特征和發(fā)展方向。將來，所有的電信服務和信息服務都會使用下一代網(wǎng)絡。下一代網(wǎng)絡將逐漸取代電路交換網(wǎng)絡和構成現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的IP網(wǎng)，除了提供原來在這些網(wǎng)上提供的服務之外，運營商還將利用下一代網(wǎng)絡的多業(yè)務能力，提供新的服務，創(chuàng)造新的收入增長點。
　　
　　這類通信服務主要包括應用服務提供與綜合話音和數(shù)據(jù)業(yè)務，其中應用服務提供主要有應用軟件的遞送和支持、電子商務服務兩種；綜合話音和數(shù)據(jù)業(yè)務是指下一代網(wǎng)絡具有把話音和數(shù)據(jù)綜合在一起的能力，包括web使能的呼叫中心、統(tǒng)一消息和多媒體會議。
　　
　　移動互聯(lián)
　　
　　IPv6與移動通信的結合將為目前的互聯(lián)網(wǎng)開拓一個全新的領域——移動互聯(lián)網(wǎng)，無線將成為IPv6的第一個“殺手級”應用。移動互聯(lián)網(wǎng)上有許多新型而出色的服務，IPv6將是實現(xiàn)這些服務的要害。通過移動互聯(lián)網(wǎng)，人們能夠隨時隨地以在線方式選購商品或服務并為之付款；也可以使用移動設備查詢飛機的航班、風景點的簡要情況，查找地圖以及要參觀的地方；人們還能夠找到距離最近的餐館；假如是平時駕車外出，安裝在汽車里的無線設施將提供實時定位技術，同時也起到導航和安全保護的作用。
　　
　　此外，在不遠的未來，家電廠商們將開發(fā)出新一代的信息家電，除了計算機之外，還可給電視機、冰箱、微波爐、空調、洗衣機等家用電器分配IP地址，以利于它們與Internet的連接。當信息家電與Internet連接后，人們不在家也可以操作家中的空調、冰箱等。
　　
　　寬帶網(wǎng)絡
　　
　　實行IPv6協(xié)議可以從根本上優(yōu)化路由器傳輸效率，使得目前的各種寬帶傳輸技術邁上一個新的臺階。到那時，困擾中國網(wǎng)民很久的網(wǎng)絡速度問題將得到徹底解決，人們可以舒舒適服地呆在家里，享受超高速網(wǎng)絡所帶來的歡樂。信息家電連上光纖后，更可直接以交互方式收看電影、聽音樂和廣播。股民即使在家中，也能通過光纖網(wǎng)絡和證券公司等金融機構的業(yè)務員在電視上交談，同時進行交易。
　　
　　應用是沒有止境的。在以IPv6為核心的下一代網(wǎng)絡的服務平臺上開發(fā)多種多樣的應用，可以帶來更多的商機、更大的市場，許多今天還無法想象的服務將帶給人們更大的靈活性，更多的方便和自由。
　　
　　5 IPv6帶來的新的應用與服務有什么特征？
　　
　　在市場需求的牽引下，IPv6的優(yōu)勢將在具體應用中得到越來越突出的顯現(xiàn)。IPv6所帶來的創(chuàng)新應用與服務將具有如下特征：
　　
　　· 需要大量公有地址，如信息家電、移動終端、工業(yè)傳感器、自動售貨機、汽車等對地址的需求；
　　
　　· 對服務質量和安全高度敏感的端到端實時語音及視頻應用；
　　
　　· 無處不在（Ubiquitous）的信息與通信服務方式。


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