4 IPV6技术白皮书

2022-04-20 IT知识技术 IPv6

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术，它把互联网上分散的资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。当前的互联网只限于信息共享，网络则被认为是互联网发展的第三阶段。IPv6的发展战略和规划
1 下一代网络与IPv6的关系是什么？
IPv6与下一代网络的发展密切相关。随着电信业，Internet技术的发展，下一代网络（NGN/NGI）已初具端倪，并将进一步演进和发展。ITU-T的 NGN计划（NGN 2004 Project）将下一代网络看作是全球信息基础设施（GII）的具体实现；ETSI将NGN定义为是一种规范和部署网络的概念，通过采用分层、分面和开放接口的方式，给业务提供者和运营者提供一个平台，借助这一平台逐步演进，以生成、部署和管理新的业务；IETF重在发展增强的IP网（可扩展性、安全性和移动性等）；3GPP、3GPP2提出了All-IP核心网络。
    在Internet成功商业化的同时，下一代互联网的研究与开发工作在各国政府的支持下逐渐展开。1995年美国科学基金会（NSF）资助了下一代因特网（NGI）研究计划，建立了NGI主干网（vBNS）；1998年美国大学先进网络联盟（UCAID）成立，设立Internet2研究计划，建立主干网 Abilene；1998年亚太地区先进网络组织A-PAN成立，推动亚太地区下一代因特网的研究；2001年欧共体资助下一代因特网研究计划，建立主干网GEANT 。通过这些计划的实施，全球已初步建成大规模先进网络试验环境，攻克了一批网络关键技术。      而无论是产业界的NGN（Next Generation Network）还是学术界的NGI（Next Generation Internet），均以IPv6作为其核心技术。2 以IPv6为核心的下一代网络对运营商有什么好处？
以IPv6为核心的下一代网络将为运营商实现以下价值：1）下一代网络使网络建设变得更加容易。利用基于IP的网元而不是传统电路交换机，一个新兴的通信公司可把建网费用降低70%； 2）下一代网络的运行成本要低很多。下一代网不需另建具有支撑维护功能的重叠网，是一种多业务网，并且在用户管理、业务提供、用户资料修改和自我计费方面更加自动化； 3）下一代网络给新兴的通信公司带来很大的创收机会。他们可以提供应用软件递送或电子商务之类的高收入服务；还可以利用集中的业务控制、应用编程接口和公共编程语言来使业务生成变得更加容易和便宜； 4）下一代网络能帮助运营商加强与用户的关系，减少用户流失。运营商可以提供基于Web的接口，让用户通过该接口直接定购新业务、改变服务内容和支付费用，从而与用户建立更广泛更紧密的关系。运营商还可以为用户的特殊需要定制服务，为电子服务开设专门的门户。通过对IPv6设备的研究，找到合理的IPv4向IPv6过渡的解决方案，运营商可以最大限度地保护现有投资。这不仅保护了运营商的现有投资，而且可以全面保护运营商在IP设备上的投资。3 未来IPv6的发展趋势是什么？

未来IPv6的发展主要呈现以下趋势：    标准制定上的协作和联合      越来越多的国际标准化组织因IPv6在下一代网络发展中的重要性而加入了IPv6标准的制定工作，使得IPv6相关标准的制定从以IETF为主体向IETF与ITU-T、3GPP等其它标准化组织协作和联合的方向发展。但是各个标准化组织对IPv6协议标准制定的侧重点各不相同，例如ITU-T重点考虑IPv6在NGN中的应用，3GPP则强调IPv6在3G核心网上的作用。     产品研发更具广度与深度      IPv6产品的研发主要集中在操作系统、网络设备、协议软件和应用软件等领域。目前主要的网络设备厂商已研制开发出了支持IPv6的路由器、交换机等初期产品，有些产品已投入试验床或商业试验网应用；一些计算机和操作系统厂商在其产品中加入了IPv6功能等。未来IPv6的研发将不仅重视基础设施产品的开发，还将注重应用软件、终端产品的研发，同时在支持IPv6协议方面具有更完善的功能。     科学研究与商业应用并重      目前建成的大部分IPv6或下一代因特网试验床仅用于科学研究。但在重视科学研究的同时也需要关注IPv6的商业化应用。因此，未来的科学研究试验床和商业试验床将共存发展，一些科研试验床在条件成熟时将转为商用或试验商用网，以推进IPv6的商用化进程。     业务创新将成为主题      目前缺少IPv6的创新应用阻碍了IPv6的发展。而需要大量的终端设备和地址的应用像VPN、家庭用户上网游戏、VOD和组播等没有得到普及也影响了对IPv6的需求。只有“杀手级的应用”才能真正把IPv6带入网络并满足人们的需要。未来围绕IPv6的业务创新应充分利用IPv6的优势，如拥有大量的公有IP地址、提供服务质量和安全保证、支持移动性等。
4 美国对IPv6的态度是怎么样的？                             IPv6在北美遭到忽视。作为互联网的发源地，全世界大部分的网络资源和核心技术都掌握在美国人的手里，而且全世界74%的IP地址为美国所拥有，在地址资源的分配与管理上美国也拥有一套更为完善的制度，因此他们很少感受到地址容量紧张的压力。由于互联网原有的架构并不影响他们的发展战略和盈利空间，因此美国对IPv6并不十分重视。     但是最近，美国人对IPv6的态度发生了一些细微的变化。在IPv6的RFC文件发表6年之后，思科于2001年7月10日宣布与微软、IBM、惠普、SUN和摩托罗拉结成伙伴关系，共同推进IPv6硬件和软件的开发，这标志着美国对待新标准的态度有所转变。这种态度转变的原因如下：1）美国新经济发展受阻，因此需要寻找新的商业机会和技术热点； 2）虽然现在美国市场可能不需要IPv6的产品，但可以推向国际市场，从而使得这些公司仍在新技术中占据主导作用并从中获益； 3）由于移动设备的剧增，北美对IPv6服务有大量的潜在需求。5 为什么美国军方要采用IPv6?                               由于IPv6可以提供更好的网络安全和质量更佳的传输服务，而且可以大大增强互联网信息传输速度，美国国防部自2003年10月开始支持IPv6协议，以便这一协议能够被融入新型武器和通信系统的设计当中。在2005年前美国国防部所有网络将全面兼容IPv6，在2008年前IPv6将成为美国国防部所有连网信息系统的标准。美国国防部负责网络和信息集成的副国防部长约翰-斯特恩比特认为军方采用IPv6是一种进步，并且军方必须跟上商界的步伐。美国国防部已经开始设计能够同时与IPv4和IPv6兼容的新软件。    根据美国防部国防信息系统局2003年6月30日的一篇文章《国防部的IPv6》介绍，美国防部认为，IPv6对于美军来说至关重要，未来作战系统对IPv6的实现提出了迫切需求，各种武器系统、信息系统和指挥控制系统将通过网络实现联系，IPv6为其提供了实现的技术基础和可能。同时，IPv6具有IPv4所没有的绝对优势，它巨大的地址空间、高度的灵活性和安全性、可动态进行地址分配的特性以及完全的分布式结构有着巨大的军事价值和潜力，特别是对移动用户的支持更是以前所有的技术所不能相比的。美国国防部已具体提出了IPv6的进度安排：· 2002年至2004年形成标准的IPv6协议；· 2005年至2007年，IPv6和IPv4协议共同运行；· 2008年实现美国本土全面的IPv6计划，IPv4协议退出。6 欧洲国家对IPv6的态度是怎样的？                            在欧洲，政府和各大公司对IPv6的态度都比较积极。他们认为采用IPv6将为下一代固定网服务和移动网服务的广泛部署彻底解决地址空间问题，而且他们担心在未来互联网设备与应用的发展方面落后于像日本这样的国家。所以，虽然欧洲在IPv4地址上的压力比亚洲小，但也希望在IPv6上有所作为。    欧洲移动通信事业相当发达，它们希望能够在移动通信领域中掌握先机，通过3G的部署来实现它们在未来的网络经济中与美国并驾齐驱的愿望。专家认为欧洲的3G将在2-3年内步入实际应用阶段。为了抓住这一发展的契机，欧洲的各大厂商和运营商都对IPv6寄予了厚望并竭尽全力对它进行推广和研究，如诺基亚、爱立信、英国电信等公司一直都是IPv6研究方向的主要引导者。    迄今为止欧委会已经提供5500万欧元的资金，其中部分资金用于两个IPv6的试验项目。欧委会希望欧洲国家尽早采用IPv6，从而加强欧洲固定运营商和移动运营商的竞争能力，强化生产相关设备的其它行业的竞争能力，如汽车和家用电器行业。欧委会的许多建议都希望集中强化欧盟的支持，以鼓励IPv6服务与应用在固定网和无线网上开展大规模试验以及开发IPv6的设备与服务。美国公司对IPv6的接纳将会促进欧洲IPv6的部署，同时也会加大IPv6技术和产品的竞争。7 亚太地区国家对IPv6的态度是怎样的？                         由于IP地址紧缺等原因，亚洲对待IPv6的态度比欧美积极，并已走在世界的前列。目前亚洲国家中，对IPv6报以极大热情的是日本，日本政府制定了“e-Japan”的战略：1999年-2000年开始分配IPv6的地址，2001年-2005年开始全日本的IPv6商用化服务。目前全世界只有日本的设备厂商提供IPv6的硬件支持，如NEC、日立、富士通，而且日本已经有10多家ISP提供IPv6业务，如WIDE的NSPIXP6等。     虽然日本的IPv6研发和应用走在了亚太各国的前列，但同时亚太地区一些经济较发达的国家和地区如韩国、新加坡等也对新技术比较关注。韩国情报通信部近日宣布，韩国将在2007年普及新一代IPv6因特网。韩国将组建“新一代因特网战略协议会”，以有效促进新一代因特网的研发、服务及商业运营。韩国政府也将投资1885亿韩元（约合1.6亿美元），用于新一代因特网的研发和商用化。自2005年起，韩国公共部门通信网将首先采用新一代因特网体系。同时，韩国将建立有线和无线一体化的试验网，提供IPv6制式的因特网电话服务，试用相关设备和技术。韩国情报通信部决定今年年底前建立一个新一代因特网示范馆，以促进其尽快普及。8 中国为什么要发展IPv6？                                  中国已经在IPv4的发展中错过了机遇，而世界现在给了我们一个新的机会，从以下几个方面都可以说明我们不应再与IPv6擦肩而过了：1）对于IPv4我们没有发言权，造成了目前申请地址的困难。我们应尽快参与国际IPv6的研究，成为未来IPv6顶级地址分配单位之一，从根本上解决地址申请的问题； 2）若我们尽早地加入国际IPv6的研究，可以使在我国设立域名解析根服务器成为可能，这样可以加快域名解析的速度，减少不必要的出国流量，也可避免受制于人； 3）中国的电信运营商可以借此机会在将来的IPv6商业运用中占据先机，甚至有可能让各种国外网络生产厂商按照中国网络企业的意见设计和生产更符合中国网络情况的硬件产品（如更高效的路由系统）； 4）国内生产厂商可以利用本地化的先天优势抢占商机，在争夺市场份额方面获得主动，也有助于增强其在全球网络设备市场中的竞争能力； 5）由于应用IPv6协议能大幅度改善网络的传输质量，因此，哪个电信运营商能够率先进行商业运用，必然大大改善其QoS，增强在同行业中的竞争实力； 6）第三代移动通信协议（3GPP）已经明确要求使用IPv6，作为潜在移动通信用户最多的中国，没有任何理由将这样巨大的市场机会拱手送人。9 为什么我国对IPv6地址的需求十分迫切?                           由于种种原因，我国目前拥有的全部IPv4地址不足3000万，但据信息产业部统计，中国目前固定电话用户数已超过5亿；据广电总局统计，截止到2000年底，中国有线电视用户已经超过8000万，并以每年新增1000万户的速度发展，预计3-4年后达到1亿户；另外根据信息产业部2003年公布的数字，中国互联网用户已发展到6000万。在移动通信市场方面，截止2002年10月底，中国的移动电话用户数已经突破1.9亿，并且还在以较高的速度增长。从以上数据可以看出，IPv4地址已远远无法满足通信网络市场发展的需求，它极大地限制了各种新型数据通信业务的开展。10 中国政府和科学界对IPv6的发展和应用持什么态度？                 随着IPv6在全球越来越受重视，中国作为全球最需要IP地址的国家之一，尤其需要积极参与IPv6标准制订以及推进IPv6产业化和商业化进程。在中国的IPv6产业化进程中，我国政府对IPv6技术及产业发展给予了极大的关注与支持，并在标准制订、技术研发、国家立项与资金支持、政府间交流与合作等方面发挥了主导与积极的推动作用。     中国对于IPv6技术的态度是“积极跟踪、把握机遇、稳妥推进”，在必要的时候进行网上实验。参考IPv6在别的国家的发展现状，该协议在中国的大规模应用还要有一段时间。但是中国会密切关注IPv6的发展，目前中国高校和科研机构已经与国外一些运营商合作，对IPv6进行研究实验。     对中国而言，IPv6的发展为中国的信息产业带来的不仅是可以提升整个通信产业界的整体实力，更为中国获得了一个从引进技术转变到引导技术发展的机会。作为互联网和移动通信大国，中国的通信业发展将对全球通信业发展带来深远影响，中国也将会逐渐成为全球新技术和应用发展的主要目标市场。     随着IPv6等下一代网络的核心技术日趋成熟、电信业务需求和技术的发展以及网络体系结构的演变，IPv6所具有的诸多优势和功能使其成为构筑下一代网络的重要基础，建设基于IPv6的下一代网络必然是我国以及全球电信业重要的战略发展方向。

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