隨著移動技術的發展,傳統采用電路交換的無線網絡將逐步被改造為以ip分組交換為基礎的無線網絡,此種情況下,移動IP將變得與無線網絡同樣重要,非凡是在未來3G網絡的建設中,移動IPv6不僅將成為移動運營商必須要做出選擇的一項重要技術,還將成為能夠使3G網絡和熱點地區的藍牙或Wi-Fi(802.11b)之間實現無縫漫游的一種基本技術。
一、移動IPv6的優勢
相對于目前廣泛應用于無線網絡的IPv4技術,移動IPv6的優勢非常明顯,這些優勢主要體現在以下幾個方面。
地址數量大大增加:移動IPv6的128位地址長度對于布滿生氣的移動市場來說是非常誘人的。另外,采用移動IPv6之后將不再需要NAT,這將使移動IPv6的部署更加簡單直接,由于不再需要治理內部地址與公網地址之間的網絡地址翻譯和地址映射,使得網絡的部署工作只需要治理比移動IPv4少的網絡元素和協議即可。
可以實現端到端的對等通信:今天的因特網上NAT被廣泛地使用,絕大多數的應用都是基于客戶端/服務器的方式,這種狀況完全無法滿足人們對未來移動網絡的要求,因為移動手機之間以及與其它網絡設備之間的通信絕大部分都要求是對等的,因此需要有全球地址而不是內部地址,去掉NAT將使通信真正實現全球可達、任意點到任意點的連接、網絡發起(network-initiated)的IP業務等,這對于未來蜂窩網絡和因特網之間的互通來說是最有益的,對這些網絡的持續成功發展是至關重要的。
地址的結構層次更加優化:移動IPv6不僅能提供大量的IP地址以滿足移動通信的飛速發展,而且可以根據地區注冊機構的政策來定義移動IPv6地址的層次結構,從而減小路由表的大小,并且可以通過地區本地地址和選路控制來定義某個組織的內部網絡。
內嵌的安全機制:雖然兩種IP標準目前都支持IPsec(IP安全協議),而且在今天的移動IPv4網絡中已經使用了IPsec,但是移動IPv6是將安全作為標準的有機組成部分,安全的部署是在更加協調統一的層次上,而不是像IPv4那樣通過疊加的解決方案來實現安全。通過移動IPv6中的IPsec可以對IP層上(也就是運行在IP層上的所有應用)的通信提供加密/授權。通過移動IPv6可以實現遠程企業內部網(如企業VPN網絡)的無縫接入,并且可以實現永遠連接。
能夠實現地址的自動配置:移動IPv6中主機地址的配置方法要比移動IPv4中的多,任何主機IPv6的地址配置包括無狀態自動配置、全狀態自動配置(DHCPv6)和靜態地址。這意味著在移動IPv6環境中的編址方式能夠實現更加有效率的自我治理,使得移動、增加和更改都更加輕易,并且顯著降低了網絡治理的成本。
服務質量(QoS)提高:服務質量是一個各種因素的綜合問題,從協議的角度來看,移動IPv6的頭標增加了一個流標記域,20位長的流標記域使得任何網絡的中間點都能夠確定并區別對待某個IP地址的數據流,盡管目前流標記的確切使用方法尚未標準化,但可以肯定的是它可以用來支持未來基于服務水平和其它標準的新的計費系統等。
移動性更好:移動IPv6實現了完整的IP層的移動性,非凡是面對移動終端數量劇增,只有移動IPv6才能為每個設備分配一個永久的全球IP地址,由于移動IPv6很輕易擴展、有能力處理大規模移動性的要求,所以它將能解決全球范圍的網絡和各種接入技術之間的移動性問題。
結構比移動IPv4更加簡單并且輕易部署:由于每個IPv6的主機都必須具備通信節點(CN)的功能,當與運行移動IPv6的主機通信時,每個IPv6主機都可以執行路由的優化,從而避免三角路由問題。另外,與移動IPv4不同的是,移動IPv6中不再需要外地代理(FA)。IPv6地址的自動配置還簡化了移動節點轉交地址(CoS)的分配。
總之,移動IPv6的目的是無論用戶如何接入網絡,都能使用戶保留永久的IP地址。移動IPv6將答應用戶從其手持設備上拔掉以太網的電纜之后,還能繼續下載文件或者進行IP電話的通話(VoIP),在這一過程中用戶的連接不斷轉移,從辦公室的無線局域網(WLAN),到外部環境的蜂窩網絡,最后到家里的DSL連線,但用戶的所有應用都不會中斷。
二、移動IPv6前景猜測
1.移動數據業務的空前發展與地址稀缺的矛盾凸現移動IPv6的優勢
1999年底,全球的移動用戶數約為4.8億;2002年底,全球的移動用戶數已經增長到大約10億,三年翻了一番。從圖1可以看出,在今后的幾年里,移動通信的用戶數還將不斷增長,其增長的幅度遠遠高于其它通信手段用戶的增長速度。
亞太地區的移動用戶數在未來幾年的增長情況良好,一直居全球之冠。由于這一地區移動用戶數的迅速增長以及移動數據業務的進一步發展,將使公用IP地址的需求越來越無法得到滿足,IPv4地址在這一地區的供需矛盾將日益尖銳,向IPv6過渡的要求會越來越緊迫。
諾基亞公司的猜測顯示,到2005年,全球移動用戶的數量將是現在的三倍,每個用戶產生的流量將是現在的兩倍,因此總網絡流量將是現在的六倍。由于語音服務利潤的下降,許多運營商都轉向通過3G提供的新業務來獲取收益,這些運營商同時維護電路交換網和分組交換網的成本很高,因此分組交換和電路交換之間的平衡將很快變成以分組交換為主導。
2.未來移動通信的發展需要以移動IPv6為基石
傳統的移動通信技術主要是為了支撐話音業務,雖然隨著用戶需求的提出和技術的發展,目前已經有了基于WAP或GPRS提供IP業務的蜂窩電話產品,但是現有的技術遠遠無法滿足未來通信的需要,第三代移動通信將采用分組交換的設備來代替電路交換設備,IP業務將是第三代移動通信業務中的重要組成部分。
未來移動通信的發展需要以移動IPv6為基礎。
實現用戶通信的同一性:目前一個人擁有多個不同類型的終端(如手機、PDA、筆記本電腦等)的現象已不鮮見,這些終端普遍都有上網功能,但這些終端的上網是互不相干的,通信的內容、方式也因終端而異。然而從用戶的角度來看,實現通信的同一性是至關重要的,未來用戶應該只關注自己的應用而將終端淡化成一種手段,而以IPv6大量的地址資源和其它先進的性能做基礎,完全可以實現通信的同一性。
P2P成為基本的通信模式:目前移動數據應用的通信模式仍然是客戶端/服務器的方式,由于現在的IPv4網絡上大量使用NAT地址,使得網上的通信無法實現端到端而只能是端到NAT,P2P的通信模式在IPv4網絡上無法實現。IPv6提供了豐富的地址資源,每一個連在網上的設備都有全球可識別的唯一的公用IP地址,這使得P2P最終成為基本的通信模式。
實現多種接入方式的無縫互聯:未來各種接入網技術仍然共存,如在PAN中采用藍牙技術、LAN中采用無線局域網(802.11)、WAN中采用WCDMA/GSM等,而無線技術最終將使人們忽略接入技術的不同而實現隨時隨地的網絡連接,用戶能夠使用一種多模的終端來通過全球移動網絡以及有限范圍的WLAN或藍牙系統來接入IP網絡或因特網,用戶從某種接入技術覆蓋的區域移動到另外一種接入技術覆蓋的區域時仍然能夠保持不間斷的連接。
全IP網絡的觀點:業界的一種觀點認為,未來的網絡將是全IP網絡,全IP能無縫集成各種接入方式,將寬帶、移動因特網和現有的無線系統都集成到IP層中,通過一種網絡基礎設施提供所有通信服務,并為運營商帶來許多好處,如節省成本、增強網絡的可擴展性和靈活性、提高網絡運作效率、創造新的收入機會等等。要實現全IP網絡,采用移動IPv6是最基本的要求。
3.未來移動通信業務的發展需要移動IPv6
通信的移動性和游牧性、移動通信中各種先進業務(如IMS)的要求,使得移動IPv6最終成為必然的選擇,IPv4無法滿足很多新的應用的要求,如IP電話、移動IP、推送應用等等。未來移動通信的應用越來越豐富多彩,而擁有全球獨一無二的公用IP地址是實現這些業務的基礎。隨著移動通信的發展,不僅僅是移動電話成為移動信息社會的核心,越來越多的其它設備也可以用來通信和獲取信息。但是,很多新的業務卻必須建立在每個終端都擁有全球獨一無二的公用IP地址的基礎上,這使得移動IPv6成為實現許多新業務的基礎。
隨著移動技術的發展,傳統采用電路交換的無線網絡將逐步被改造為以IP分組交換為基礎的無線網絡,此種情況下,移動IP將變得與無線網絡同樣重要,非凡是在未來3G網絡的建設中,移動IPv6不僅將成為移動運營商必須要做出選擇的一項重要技術,還將成為能夠使3G網絡和熱點地區的藍牙或Wi-Fi(802.11b)之間實現無縫漫游的一種基本技術。
一、移動IPv6的優勢
相對于目前廣泛應用于無線網絡的IPv4技術,移動IPv6的優勢非常明顯,這些優勢主要體現在以下幾個方面。
地址數量大大增加:移動IPv6的128位地址長度對于布滿生氣的移動市場來說是非常誘人的。另外,采用移動IPv6之后將不再需要NAT,這將使移動IPv6的部署更加簡單直接,由于不再需要治理內部地址與公網地址之間的網絡地址翻譯和地址映射,使得網絡的部署工作只需要治理比移動IPv4少的網絡元素和協議即可。
可以實現端到端的對等通信:今天的因特網上NAT被廣泛地使用,絕大多數的應用都是基于客戶端/服務器的方式,這種狀況完全無法滿足人們對未來移動網絡的要求,因為移動手機之間以及與其它網絡設備之間的通信絕大部分都要求是對等的,因此需要有全球地址而不是內部地址,去掉NAT將使通信真正實現全球可達、任意點到任意點的連接、網絡發起(network-initiated)的IP業務等,這對于未來蜂窩網絡和因特網之間的互通來說是最有益的,對這些網絡的持續成功發展是至關重要的。
地址的結構層次更加優化:移動IPv6不僅能提供大量的IP地址以滿足移動通信的飛速發展,而且可以根據地區注冊機構的政策來定義移動IPv6地址的層次結構,從而減小路由表的大小,并且可以通過地區本地地址和選路控制來定義某個組織的內部網絡。
內嵌的安全機制:雖然兩種IP標準目前都支持IPsec(IP安全協議),而且在今天的移動IPv4網絡中已經使用了IPsec,但是移動IPv6是將安全作為標準的有機組成部分,安全的部署是在更加協調統一的層次上,而不是像IPv4那樣通過疊加的解決方案來實現安全。通過移動IPv6中的IPsec可以對IP層上(也就是運行在IP層上的所有應用)的通信提供加密/授權。通過移動IPv6可以實現遠程企業內部網(如企業VPN網絡)的無縫接入,并且可以實現永遠連接。
能夠實現地址的自動配置:移動IPv6中主機地址的配置方法要比移動IPv4中的多,任何主機IPv6的地址配置包括無狀態自動配置、全狀態自動配置(DHCPv6)和靜態地址。這意味著在移動IPv6環境中的編址方式能夠實現更加有效率的自我治理,使得移動、增加和更改都更加輕易,并且顯著降低了網絡治理的成本。
服務質量(QoS)提高:服務質量是一個各種因素的綜合問題,從協議的角度來看,移動IPv6的頭標增加了一個流標記域,20位長的流標記域使得任何網絡的中間點都能夠確定并區別對待某個IP地址的數據流,盡管目前流標記的確切使用方法尚未標準化,但可以肯定的是它可以用來支持未來基于服務水平和其它標準的新的計費系統等。
移動性更好:移動IPv6實現了完整的IP層的移動性,非凡是面對移動終端數量劇增,只有移動IPv6才能為每個設備分配一個永久的全球IP地址,由于移動IPv6很輕易擴展、有能力處理大規模移動性的要求,所以它將能解決全球范圍的網絡和各種接入技術之間的移動性問題。
結構比移動IPv4更加簡單并且輕易部署:由于每個IPv6的主機都必須具備通信節點(CN)的功能,當與運行移動IPv6的主機通信時,每個IPv6主機都可以執行路由的優化,從而避免三角路由問題。另外,與移動IPv4不同的是,移動IPv6中不再需要外地代理(FA)。IPv6地址的自動配置還簡化了移動節點轉交地址(CoS)的分配。
總之,移動IPv6的目的是無論用戶如何接入網絡,都能使用戶保留永久的IP地址。移動IPv6將答應用戶從其手持設備上拔掉以太網的電纜之后,還能繼續下載文件或者進行IP電話的通話(VoIP),在這一過程中用戶的連接不斷轉移,從辦公室的無線局域網(WLAN),到外部環境的蜂窩網絡,最后到家里的DSL連線,但用戶的所有應用都不會中斷。
二、移動IPv6前景猜測
1.移動數據業務的空前發展與地址稀缺的矛盾凸現移動IPv6的優勢
1999年底,全球的移動用戶數約為4.8億;2002年底,全球的移動用戶數已經增長到大約10億,三年翻了一番。從圖1可以看出,在今后的幾年里,移動通信的用戶數還將不斷增長,其增長的幅度遠遠高于其它通信手段用戶的增長速度。
亞太地區的移動用戶數在未來幾年的增長情況良好,一直居全球之冠。由于這一地區移動用戶數的迅速增長以及移動數據業務的進一步發展,將使公用IP地址的需求越來越無法得到滿足,IPv4地址在這一地區的供需矛盾將日益尖銳,向IPv6過渡的要求會越來越緊迫。
諾基亞公司的猜測顯示,到2005年,全球移動用戶的數量將是現在的三倍,每個用戶產生的流量將是現在的兩倍,因此總網絡流量將是現在的六倍。由于語音服務利潤的下降,許多運營商都轉向通過3G提供的新業務來獲取收益,這些運營商同時維護電路交換網和分組交換網的成本很高,因此分組交換和電路交換之間的平衡將很快變成以分組交換為主導。
2.未來移動通信的發展需要以移動IPv6為基石
傳統的移動通信技術主要是為了支撐話音業務,雖然隨著用戶需求的提出和技術的發展,目前已經有了基于WAP或GPRS提供IP業務的蜂窩電話產品,但是現有的技術遠遠無法滿足未來通信的需要,第三代移動通信將采用分組交換的設備來代替電路交換設備,IP業務將是第三代移動通信業務中的重要組成部分。
未來移動通信的發展需要以移動IPv6為基礎。
實現用戶通信的同一性:目前一個人擁有多個不同類型的終端(如手機、PDA、筆記本電腦等)的現象已不鮮見,這些終端普遍都有上網功能,但這些終端的上網是互不相干的,通信的內容、方式也因終端而異。然而從用戶的角度來看,實現通信的同一性是至關重要的,未來用戶應該只關注自己的應用而將終端淡化成一種手段,而以IPv6大量的地址資源和其它先進的性能做基礎,完全可以實現通信的同一性。
P2P成為基本的通信模式:目前移動數據應用的通信模式仍然是客戶端/服務器的方式,由于現在的IPv4網絡上大量使用NAT地址,使得網上的通信無法實現端到端而只能是端到NAT,P2P的通信模式在IPv4網絡上無法實現。IPv6提供了豐富的地址資源,每一個連在網上的設備都有全球可識別的唯一的公用IP地址,這使得P2P最終成為基本的通信模式。
實現多種接入方式的無縫互聯:未來各種接入網技術仍然共存,如在PAN中采用藍牙技術、LAN中采用無線局域網(802.11)、WAN中采用WCDMA/GSM等,而無線技術最終將使人們忽略接入技術的不同而實現隨時隨地的網絡連接,用戶能夠使用一種多模的終端來通過全球移動網絡以及有限范圍的WLAN或藍牙系統來接入IP網絡或因特網,用戶從某種接入技術覆蓋的區域移動到另外一種接入技術覆蓋的區域時仍然能夠保持不間斷的連接。
全IP網絡的觀點:業界的一種觀點認為,未來的網絡將是全IP網絡,全IP能無縫集成各種接入方式,將寬帶、移動因特網和現有的無線系統都集成到IP層中,通過一種網絡基礎設施提供所有通信服務,并為運營商帶來許多好處,如節省成本、增強網絡的可擴展性和靈活性、提高網絡運作效率、創造新的收入機會等等。要實現全IP網絡,采用移動IPv6是最基本的要求。
3.未來移動通信業務的發展需要移動IPv6
通信的移動性和游牧性、移動通信中各種先進業務(如IMS)的要求,使得移動IPv6最終成為必然的選擇,IPv4無法滿足很多新的應用的要求,如IP電話、移動IP、推送應用等等。未來移動通信的應用越來越豐富多彩,而擁有全球獨一無二的公用IP地址是實現這些業務的基礎。隨著移動通信的發展,不僅僅是移動電話成為移動信息社會的核心,越來越多的其它設備也可以用來通信和獲取信息。但是,很多新的業務卻必須建立在每個終端都擁有全球獨一無二的公用IP地址的基礎上,這使得移動IPv6成為實現許多新業務的基礎。
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