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IPv6:下一代互联网发展的基石

时间:2012/5/23 16:46:25  作者:  来源:  查看:132  评论:0
内容摘要:无论是在《互联网行业十二五发展规划》还是在《关于下一代互联网十二五发展建设的意见》中,有关下一代互联网的相关描述中,IPv6都是一个高频出现的字眼。广东省通信管理局局长古伟中在接受本报记者采访时,也明...无论是在《互联网行业“十二五”发展规划》还是在《关...
无论是在《互联网行业十二五发展规划》还是在《关于下一代互联网十二五发展建设的意见》中,有关下一代互联网的相关描述中,IPv6都是一个高频出现的字眼。广东省通信管理局局长古伟中在接受本报记者采访时,也明...
IPv6:下一代互联网发展的基石

无论是在《互联网行业“十二五”发展规划》还是在《关于下一代互联网“十二五”发展建设的意见》中,有关下一代互联网的相关描述中,“IPv6”都是一个高频出现的字眼。广东省通信管理局局长古伟中在接受本报记者采访时,也明确指出IPv6是下一代互联网的技术特征。那么,IPv6究竟是个什么东东?IPv6对于建设下一代互联网又有着怎样特殊的意义呢?这些问题,显然值得我们深入探讨一番。

技术探源:IPv6其实并不神秘

什么是IPv6?百度百科给出的解释如下:“IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4),它的下一个版本就是IPv6。”仅仅依靠这段信息,对于计算机基础理论缺乏了解的朋友们恐怕还是有些云里雾里,那我们不如来换个比较直观的形式吧。我们常见的IPv4地址格式为XXX.XXX.XXX.XXX,其中X为数字,但IPv6的常见地址格式则是XXXX.XXXX.XXXX.XXXX.XXXX.XXXX.XXXX.XXXX,有点数学基础的读者光看这个格式的不同就应该知道IPv6在排列组合的可能性上还要比IPv4多出不知道多少倍了吧!

没错,相对于IPv4,IPv6最显而易见的特点就是可分配的IP地址数目是海量增多的。根据有关统计,采用IPv4技术,其所能提供IP地址资源理论上为40亿个,但实际所能提供的却没有那么多,到2011年2月3日就已经分配完毕,且由于IPv4核心技术被美国掌握。到目前为止,我国获得的IPv4资源就仅只有3.32亿个左右,以我国截至2011年底网民总数已经达到5.13亿的情况来看,连1人分配一个都难以做到,就更别提在推进物联网应用的情况下给每一个可感知的物体分配IP地址了。

要解决这一问题,推进IPv6的技术升级就显得尤为必要。根据理论计算,基于IPv6的下一代互联网,地址空间是现有互联网的1029 倍,足以实现让地球上的每一平方英寸土地都分配到一个IP地址。唯有这种海量优势的支持,物联网基于IP进行物体感知的应用创新才有足够的生存空间。当然IPv6技术对于互联网技术所带来的变革并不仅仅只有IP地址充足化一项。据有关专家介绍,和IPv4相比,IPv6技术还有着降低网络管理难度、提升网络传输效率、加强网络安全性等多方面的优势。

发展现状:商用步伐正在加快

虽然IPv6在技术上拥有明显的优势,但是由于升级该项技术涉及到网络改造、软硬件升级等众多繁琐的环节,目前的进展仍然还不算理想。从国外的情况来看,虽然1992年美国政府就开始主导“下一代互联网计划”研究并对IPv6技术展开研究,且研究和开发IPv6的主要组织如IETF、6Bone等都在美国。但由于全世界74%的IP地址为美国所占有,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,因此目前既没有地址短缺的忧虑,又很不愿意改动花费亿万美金构建的IPv4商业网络体系,所以在IPv6的商业化推广方面的力度却没有欧洲和日本大。

至于我国,虽然在1998年就开始了IPv6的相关实验研究,并于2001年在国家计委、科技部、自然基金委、信息产业部(现工信部前身)推动下较为系统的启动关于IPv6的研究项目。但直到2008年随着电信运营商的全面介入,IPv6的商业化进程才开始渐入佳境。而今年工信部出台的《关于下一代互联网“十二五”发展建设的意见》中提出“十二五”期间,互联网普及率达到45%以上,推动实现三网融合,IPv6宽带接入用户数超过2500万,实现IPv4和IPv6主流业务互通,IPv6地址获取量充分满足用户需求的明确目标,才算是真正拉开了IPv6加速发展的大幕。

为了响应国家有关加快下一代互联网发展的政策,目前三大基础电信运营商也都纷纷出台了有关IPv6的相关发展计划:

中国电信方面表示,2012年发展IPv6将以提升网络能力为主,确保网络可运营,用户可使用。第二阶段,即2013年将以扩大IPv6覆盖规模为主,对城域网分区域分步骤加以实施改造,加大网络改造以满足用户容量的需求。据了解,目前中国电信已经在IPv4商用网上进行了IPv6的试点,主要在湖南和江苏两省开展,而且两地之间都实现双栈互通。不仅完成了固网和移动网络分组测试,还实现了IPv6接入验证。

中国移动在引入IPv6技术方面也做了大量工作,在技术和资源储备方面,包括申请大量地址,制定过渡方案和过渡计划等。据了解,今年中国移动准备扩大IPv6试点,将在9个省启动IPv6试点。试点内容涉及接入网、核心网和路由器的IPv6测试,通过试点升级改造多个城域网,使其具备IPv6接入能力。此外,中国移动还在推动TD-SCDMA终端以及TD-LTE终端引入IPv6的功能。

中国联通近几年在IPv6上也开展了大量实验和小规模试点,并进行了大量的标准研究。由于国家层面的推动,中国联通发展IPv6的目标已经明确,预计未来1-2年开展IPv6规模商用,在2013年前发展300万的IPv6用户。

未来空间:下一代互联网被激活

由于政策利好频出,目前行业内对于IPv6技术的商用前景颇为看好。尤其是日前国家发改委连续发出《关于组织实施2012年下一代互联网技术研发、产业化和规模商用专项的通知》和《关于组织实施2012年国家下一代互联网信息安全专项有关事项的通知》的情况下。不少行内人士都认为,下一代互联网将成为继物联网、云计算之后第三个获得专项资金支持的新一代信息技术产业。

据了解,专项资金的补贴比例不超过项目总投资金额的20%,且大部分将投向网络建设,包括线路、设备改造等,不排除后续追加的可能。而商业网站的IPv6升级改造也将获得专项支持。此外,发改委还将投入上亿资金进行试点城市的IPv6建设,主要由运营商参与,具体工作包括网络建设和用户发展等。除了北京、上海、广州等一线城市有望入围外,运营商已率先进行IPv6改造的优势区域也有望进入首批试点名单,如长沙、无锡等。“如果这些消息都能够变现的话,整个下一代互联网产业将被激活。”Rational AB的分析师张星称。

据了解,目前中兴通讯、华为等主流设备厂商的全线产品均已支持IPv6,一旦市场启动可快速供给。不仅如此,以微软为代表的不少软件厂商和互联网服务商也为IPv6做好了准备,例如Windows7系统已经实现了对IPv6协议的支持,腾讯的QQ软件就已经提供支持IPv6的版本,甚至百度的搜索引擎也开通专门的IPv6网址。对此,全球IPv6论坛主席Latif Ladid也表示,中国拥有5亿网民,对IPv6的需求最为迫切。而在政策支持下,中国IPv6商用加速,网络升级展开,最先受益的将是基础网络设备商,其次是IT支撑系统及业务平台的供应商,最后是终端和内容供应商。目前,中国有位列全球前十的三大运营商,以及华为这个全球第一的设备商,还有像百度、腾讯这样的内容提供商,因此“中国的IPv6产业环境非常好,有益于产业链的良性循环”。

北京邮电大学网络信息中心教授马严则表示,IPv6的商用,除对产业链上的网络设备商、芯片终端、内容提供商形成实质利好外,也将推动物联网产业发展。由于IPv6技术可以提供高速、稳定的网络支撑,未来所有的电子产品、家电、移动终端、工业传感器、自动售货机、汽车等都能实现实时在线地址,这将为物联网应用提供良好的网络环境,推动物联网产业的落地和发展。据业内人士预计,在以IPv6为基础的下一代互联网支持下,到2015年,我国物联网产业规模或将突破5000亿元。

各方观点

中兴通讯:技术问题2013年均可解决

作为国内知名通信设备商,中兴通讯对于IPv6的涉足早在2001年就开始。到目前中兴通讯不仅成为了国内首家获得IPv6 Ready第一阶段认证的厂商,还研制出了具有自主知识产权的双栈操作系统平台、全系列IPv4/IPv6双栈数通产品,并能提供覆盖终端、承载网以及业务的端到端IPv6演进方案。

不过,中兴通讯的志向远不止于此。在IP电信网目前尚无统一标准之际,中兴通讯就已经深度参与IPv6的国际、国内标准化工作,在中国通信标准化协会等国内标准组织,牵头和参与完成90%以上的下一代互联网标准。在这场话语权争夺战中,中兴通讯展示了其在技术领域的领先优势。根据3月初世界知识产权组织(WIPO)公布的报告显示,中兴通讯凭借2826件PCT国际专利一举超越日本松下(2463件),跃居全球企业国际专利申请量第一位。而目前,中兴通讯国际专利(申请)累计近10000件。

据了解,在IPv6领域,近年来中兴通讯已与各大运营商开展紧密合作,在上海、南京、无锡、长沙以及法国、波兰等多个海内外城市部署IPv6网络,探索IPv6商用模式,并为上海世博会提供了IPv6解决方案。对此,中兴通讯IPv6总工程师孔勇表示:“目前产业链厂商对IPv6支撑已经成熟,设备层从核心网、城域网到接入网均可提供成熟设备;机顶盒、上网终端、iPhone、Andriod等终端也支持IPv6;XP、Win7等操作系统也没有问题。IPv6的过渡技术、标准也已经基本完善。”不过孔勇同时也指出,运营商本地网的端到端IPv6能力虽然已经得到验证,但骨干网的端到端尚有问题;要在北京、上海访问长沙的IPv6网络尚不能实现。此外,运营商的IPv6网络运营支撑系统、地域溯源等很多问题还没有解决,不过这些问题都需要在现网运营时总结经验,2013年底均可解决。

华为网络:应用软件需要重点关注

虽然发展目标已经基本明确,国内IPv6部署也初见成效,但向IPv6演进并非一蹴而就。华为网络产品线副总裁危峰指出,向IPv6网络演进未来仍将面临诸多挑战:“第一,现网设备、业务系统及支撑平台对IPv6支持能力如何?第二,由于端到端网络涉及多个厂商,如何协同和持续演进?第三,如何有效提升IPv6业务运维效率,快速定位故障?第四,IPv6能力如何传递?”

“IPv4网络向IPv6网络演进将是一个长期的演进过程,由于网络过渡技术众多,不同的应用场景需要不同的演进技术方案,这也给IPv6部署提出了更大挑战。”对此,危峰表示,华为是目前业界唯一可提供端到端IPv6 Ready的解决方案提供商,解决方案包括网络、设备、终端等。据他介绍,为了推动IPv6在全球的发展,华为与国内三大电信运营商及国外顶级运营商全面展开IPv6合作。此外,在IPv6标准方面,华为也作出了巨大贡献,是所有主流IPv6过渡方案关键技术的Top3贡献者。

对于目前IPv6的发展情况,危峰指出,“从云管端角度而言,在云端,IPv6内容和应用的进展正在加速,主流网站开始积极推动支持IPv6服务;目前管道设备的准备度最高,硬件设备已经开始支持IPv6;终端方面,操作系统IPv6支持度也比较高,新的固定终端和智能移动终端也开始支持IPv6,其中应用软件需要重点关注。”


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