论文部分内容阅读
“中国的IPv6商用不会很远了，至少在2008年北京奥运会就可以体会到它的应用。
”中国下一代互联网示范工程(CNGI)专家委员会主任、
中国工程院副院长邬贺铨院士信心十足地宣布，中国将是世界上较早实现IPv6商用的国家之一。
在2008年北京奥运会上，IPv6将为奥委会基于流媒体的赛事监控、人员调度、安防监控、路线导航等智能应用提供全方位的周到服务。
IPv6技术的起源
地址太少、安全攻击、服务无保障等问题让IPv4网络捉襟见肘，IPv4定义的有限地址空间即将被耗尽，地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。对此，人们设计推出了新版IP协议——IPv6。IPv6具有很多优于IPv4的新特性，如巨大的地址空间、简化的包格式、自动配置、QoS及安全性的支持等。IPv6的优越性使其尤为适合未来互联网的飞速发展。
IPv6除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题，例如端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。基于如此优越的技术优势，IPv6将成为未来数据通信领域内的主流发展趋势。当然，IPv6并非十全十美，不可能解决所有问题。IPv6只能在发展中不断完善，但从长远看，IPv6有利于互联网的持续和长久发展。
IPv6的技术特点
简化报头：IPv6具有目前IPv4所没有的很多优势。它简化固定的基本报头，采用64比特边界定位，取消IP头的校验和域等措施，以提高网络设备对IP报文的处理效率，充分体现出了IPv6“简单就是美”的特征。而所引入的灵活的扩展报头，按照不同协议要求所增加的扩展头种类，以及按照处理顺序所安排的扩展头的顺序，充分反映了“扩展为先”的优势。
自动配置和安全：IPv6引入的自动配置和重配置技术，对于IP地址等信息实现自动增删、更新配置，不仅提高了IPv6的易管理性，而且还表现出了“即插即用”的功能。IPv6 集成了IPSec，可以用于网络层的认证与加密，为用户提供端到端的安全。这一点，在使用的时候，不仅简单，而且方便。
对QoS的增强：IPv6对QoS的增强在于它通过新增流标记域，为快速处理实时业务提供可能。这样做的好处是，有利于低性能的业务终端，可以支持IPv6的语音、视频等应用。
对移动的支持：IPv6对移动性的支持，不仅增强了所有移动终端的移动特性，而且在保障安全特性和路由特性方面，显露出了可以“超长发挥”的能力。目前移动通信正在试图从基于电路交换提供语音服务向基于IP提供数据、语音、视频等多种服务转变。3G是移动通信未来发展的必然方向，3G的主要特点就是实现移动通信和互联网在IP基础上的全面融合。未来的移动通信设备需要大量的IP地址，移动电子商务需要良好的安全性、实时的多媒体处理能力、开机即可自动获得地址、移动设备的全球漫游、随时随地的移动计算等。而IPv6庞大的地址空间、对移动性的良好支持、服务质量保证机制、安全性和地址自动分配机制等优越特性很好地满足了3G网络的需求。结果还会给用户带来一些意外的惊喜：降低了网络部署的难度和投资，提供了永久在线的服务。
对点对点服务的支持： Peer to Peer点对点服务应用由于NAT的广泛采用而受到大大制约。而IPv6的巨大地址空间使得NAT完全没有必要，随着Peer to Peer应用的普及和推广，会使人们逐渐认识到IPv6的重要性，这也将有力地促进IPv6商用化进展。
IPv6的部署
在IPv6被全面采用之前，众多IPv6网络将和IPv4互联网共存一段时间，因此IPv6的部署，大致要经历一个渐进的过程。在初始阶段，IPv4网络会出现若干个局部零散的IPv6孤岛，为了保持通信，这些孤岛通过跨越IPv4的隧道彼此连接。随着IPv6规模的应用，原来的孤岛逐渐聚合成为了骨干IPv6 Internet网络，形成于IPv4骨干网并存的局面，在IPv6骨干上可以引入了大量的新业务，同时可以充分发挥IPv6的诸多优势。为了实现IPv6和IPv4网络资源的互访，还需要转换服务器，来实现IPv6和IPv4的互通。最后，IPv4骨干网逐步萎缩成局部的孤岛，通过隧道连接，IPv6占据了主导地位，具备全球范围的连通性。
从IPv4向IPv6过渡，尽管有多达16种过渡技术，但是其中有三种基本过渡技术：隧道技术、双栈技术和协议转换技术。不同的过渡技术适用于不同的网络应用环境，要因地制宜；更主要的是，通过对各种过渡技术的组合运用，并结合网络自身特点，可以提供出有针对性的IPv6部署方案。
隧道技术：隧道技术在IPv4向IPv6的过渡上非常关键。它是通过在一种协议中承载另一种协议，实现跨越不同域的互通，具体可以是IPv6-in-IPv4、IPv6-in-MPLS、IPv4-in-IPv6等隧道类型。
手工隧道是最简单的一种实现IPv6和IPv4互通的技术，同时也是其他IP隧道技术的基础。它通过在两个边缘设备间手工配置隧道，将IPv6报文通过隧道封装在IPv4报文的负荷中传送到对端，解封装后再发送到目的IPv6节点上。手工配置隧道适合于比较固定的IPv6连接，但是它的不足之处在于，每两个IPv6网络之间都要通过手工建立隧道，配置起来显得比较麻烦。
针对隧道手工配置比较麻烦的问题，一些过渡技术引出了“自动”的概念，即可以实现隧道的自动配置，如自动隧道、隧道代理和IPv6 to IPv4隧道等。
使用已有的MPLS（多协议标记交换）VPN网络，可以较为方便地实现IPv6网络的互通。这就是MPLS隧道技术。它将IPv6网络视为IPv4的私网，在 MPLS骨干网中为不同的IPv6网络间建立LSP隧道，并通过BGP等传递可达信息。
双栈技术：双栈技术是通过在设备升级到IPv6的同时，保留IPv4支持，可以同时访问IPv6和IPv4设备，从而包含双协议栈支持。应用程序依靠DNS地址解析返回的地址類型，来决定使用何种协议栈。在终端、路由器、网络设备上，在原有IPv4地址继续使用的同时，也可支持IPv6的协议，这样就形成了双协议栈的工作方式。在IPv6的过渡技术中，应用最广、最方便的过渡技术当属双栈技术。IPv6网络中的存在很多双栈节点，可以利用节点上的IPv4应用直接访问其他IPv4网络的服务，实现IPv6和IPv4的互通。
协议转换来实现互通：在解决IPv6和IPv4互通问题的时候，还可以通过一种协议转换技术来实现。NAT-PT就是一种协议转换技术。它的主要思想是在IPv6节点与IPv4节点的通信时，借助于中间的NAT-PT协议转换服务器，把网络层协议头进行IPv6/IPv4间的转换，以适应对端的协议类型。由于NAT-PT过渡方式，只需要在中间设置转换设备，即可完成IPv6网络和IPv4网络的互通，应用起来较为简便，更可以较好地满足常用网络的互通需求。
IPv6商用
尽管IPv6在全球尚未商用，但我国对IPv6的关注和热情不亚于发达国家。中国的下一代互联网示范工程CNGI(中国下一代互联网示范工程)项目吸引了我国的几个主要电信运营商参与，他们在其中发挥了重要作用，这是我国的IPv6试验与国外试验的不同之处。2003年，CNGI的正式启动。IPv6产业链条已初见规模，并驶上了发展的快车道。而IPv6蕴含的无限商机，将吸引越来越多的厂商参与其中。由于电信运营商的积极参与，使CNGI从试验示范走向商用的步伐加快。去年年底我国实现了CNGI六大主干网在北京交换中心的互联，今年将要建成覆盖全国20个主要城市具有40个POP节点和300个驻地网的示范网，中国向世界展示了全球最大的IPv6试验网，下一阶段将着重于应用的研发与示范推广。
商用化是推动IPv6技术向更深层次发展的关键因素，IPv6应注重网络的商业应用和业务创新。目前缺少基于IPv6的创新应用也是阻碍IPv6发展的重要因素，没有“杀手级应用”就不能把IPv6带入网络中。诸如VPN、家庭用户上网游戏、VOD和组播等应用就需要大量的终端设备和地址，而这些应用没有得到普及，也导致对IPv6的需求没有那么迫切。而在未来围绕IPv6的业务创新中，也必须充分利用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，开发出全新的服务体系、端到端实时通信、融合业务、移动互联、高速网络等用户能够接受的多样化业务。
”中国下一代互联网示范工程(CNGI)专家委员会主任、
中国工程院副院长邬贺铨院士信心十足地宣布，中国将是世界上较早实现IPv6商用的国家之一。
在2008年北京奥运会上，IPv6将为奥委会基于流媒体的赛事监控、人员调度、安防监控、路线导航等智能应用提供全方位的周到服务。
IPv6技术的起源
地址太少、安全攻击、服务无保障等问题让IPv4网络捉襟见肘，IPv4定义的有限地址空间即将被耗尽，地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。对此，人们设计推出了新版IP协议——IPv6。IPv6具有很多优于IPv4的新特性，如巨大的地址空间、简化的包格式、自动配置、QoS及安全性的支持等。IPv6的优越性使其尤为适合未来互联网的飞速发展。
IPv6除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题，例如端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。基于如此优越的技术优势，IPv6将成为未来数据通信领域内的主流发展趋势。当然，IPv6并非十全十美，不可能解决所有问题。IPv6只能在发展中不断完善，但从长远看，IPv6有利于互联网的持续和长久发展。
IPv6的技术特点
简化报头：IPv6具有目前IPv4所没有的很多优势。它简化固定的基本报头，采用64比特边界定位，取消IP头的校验和域等措施，以提高网络设备对IP报文的处理效率，充分体现出了IPv6“简单就是美”的特征。而所引入的灵活的扩展报头，按照不同协议要求所增加的扩展头种类，以及按照处理顺序所安排的扩展头的顺序，充分反映了“扩展为先”的优势。
自动配置和安全：IPv6引入的自动配置和重配置技术，对于IP地址等信息实现自动增删、更新配置，不仅提高了IPv6的易管理性，而且还表现出了“即插即用”的功能。IPv6 集成了IPSec，可以用于网络层的认证与加密，为用户提供端到端的安全。这一点，在使用的时候，不仅简单，而且方便。
对QoS的增强：IPv6对QoS的增强在于它通过新增流标记域，为快速处理实时业务提供可能。这样做的好处是，有利于低性能的业务终端，可以支持IPv6的语音、视频等应用。
对移动的支持：IPv6对移动性的支持，不仅增强了所有移动终端的移动特性，而且在保障安全特性和路由特性方面，显露出了可以“超长发挥”的能力。目前移动通信正在试图从基于电路交换提供语音服务向基于IP提供数据、语音、视频等多种服务转变。3G是移动通信未来发展的必然方向，3G的主要特点就是实现移动通信和互联网在IP基础上的全面融合。未来的移动通信设备需要大量的IP地址，移动电子商务需要良好的安全性、实时的多媒体处理能力、开机即可自动获得地址、移动设备的全球漫游、随时随地的移动计算等。而IPv6庞大的地址空间、对移动性的良好支持、服务质量保证机制、安全性和地址自动分配机制等优越特性很好地满足了3G网络的需求。结果还会给用户带来一些意外的惊喜：降低了网络部署的难度和投资，提供了永久在线的服务。
对点对点服务的支持： Peer to Peer点对点服务应用由于NAT的广泛采用而受到大大制约。而IPv6的巨大地址空间使得NAT完全没有必要，随着Peer to Peer应用的普及和推广，会使人们逐渐认识到IPv6的重要性，这也将有力地促进IPv6商用化进展。
IPv6的部署
在IPv6被全面采用之前，众多IPv6网络将和IPv4互联网共存一段时间，因此IPv6的部署，大致要经历一个渐进的过程。在初始阶段，IPv4网络会出现若干个局部零散的IPv6孤岛，为了保持通信，这些孤岛通过跨越IPv4的隧道彼此连接。随着IPv6规模的应用，原来的孤岛逐渐聚合成为了骨干IPv6 Internet网络，形成于IPv4骨干网并存的局面，在IPv6骨干上可以引入了大量的新业务，同时可以充分发挥IPv6的诸多优势。为了实现IPv6和IPv4网络资源的互访，还需要转换服务器，来实现IPv6和IPv4的互通。最后，IPv4骨干网逐步萎缩成局部的孤岛，通过隧道连接，IPv6占据了主导地位，具备全球范围的连通性。
从IPv4向IPv6过渡，尽管有多达16种过渡技术，但是其中有三种基本过渡技术：隧道技术、双栈技术和协议转换技术。不同的过渡技术适用于不同的网络应用环境，要因地制宜；更主要的是，通过对各种过渡技术的组合运用，并结合网络自身特点，可以提供出有针对性的IPv6部署方案。
隧道技术：隧道技术在IPv4向IPv6的过渡上非常关键。它是通过在一种协议中承载另一种协议，实现跨越不同域的互通，具体可以是IPv6-in-IPv4、IPv6-in-MPLS、IPv4-in-IPv6等隧道类型。
手工隧道是最简单的一种实现IPv6和IPv4互通的技术，同时也是其他IP隧道技术的基础。它通过在两个边缘设备间手工配置隧道，将IPv6报文通过隧道封装在IPv4报文的负荷中传送到对端，解封装后再发送到目的IPv6节点上。手工配置隧道适合于比较固定的IPv6连接，但是它的不足之处在于，每两个IPv6网络之间都要通过手工建立隧道，配置起来显得比较麻烦。
针对隧道手工配置比较麻烦的问题，一些过渡技术引出了“自动”的概念，即可以实现隧道的自动配置，如自动隧道、隧道代理和IPv6 to IPv4隧道等。
使用已有的MPLS（多协议标记交换）VPN网络，可以较为方便地实现IPv6网络的互通。这就是MPLS隧道技术。它将IPv6网络视为IPv4的私网，在 MPLS骨干网中为不同的IPv6网络间建立LSP隧道，并通过BGP等传递可达信息。
双栈技术：双栈技术是通过在设备升级到IPv6的同时，保留IPv4支持，可以同时访问IPv6和IPv4设备，从而包含双协议栈支持。应用程序依靠DNS地址解析返回的地址類型，来决定使用何种协议栈。在终端、路由器、网络设备上，在原有IPv4地址继续使用的同时，也可支持IPv6的协议，这样就形成了双协议栈的工作方式。在IPv6的过渡技术中，应用最广、最方便的过渡技术当属双栈技术。IPv6网络中的存在很多双栈节点，可以利用节点上的IPv4应用直接访问其他IPv4网络的服务，实现IPv6和IPv4的互通。
协议转换来实现互通：在解决IPv6和IPv4互通问题的时候，还可以通过一种协议转换技术来实现。NAT-PT就是一种协议转换技术。它的主要思想是在IPv6节点与IPv4节点的通信时，借助于中间的NAT-PT协议转换服务器，把网络层协议头进行IPv6/IPv4间的转换，以适应对端的协议类型。由于NAT-PT过渡方式，只需要在中间设置转换设备，即可完成IPv6网络和IPv4网络的互通，应用起来较为简便，更可以较好地满足常用网络的互通需求。
IPv6商用
尽管IPv6在全球尚未商用，但我国对IPv6的关注和热情不亚于发达国家。中国的下一代互联网示范工程CNGI(中国下一代互联网示范工程)项目吸引了我国的几个主要电信运营商参与，他们在其中发挥了重要作用，这是我国的IPv6试验与国外试验的不同之处。2003年，CNGI的正式启动。IPv6产业链条已初见规模，并驶上了发展的快车道。而IPv6蕴含的无限商机，将吸引越来越多的厂商参与其中。由于电信运营商的积极参与，使CNGI从试验示范走向商用的步伐加快。去年年底我国实现了CNGI六大主干网在北京交换中心的互联，今年将要建成覆盖全国20个主要城市具有40个POP节点和300个驻地网的示范网，中国向世界展示了全球最大的IPv6试验网，下一阶段将着重于应用的研发与示范推广。
商用化是推动IPv6技术向更深层次发展的关键因素，IPv6应注重网络的商业应用和业务创新。目前缺少基于IPv6的创新应用也是阻碍IPv6发展的重要因素，没有“杀手级应用”就不能把IPv6带入网络中。诸如VPN、家庭用户上网游戏、VOD和组播等应用就需要大量的终端设备和地址，而这些应用没有得到普及，也导致对IPv6的需求没有那么迫切。而在未来围绕IPv6的业务创新中，也必须充分利用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，开发出全新的服务体系、端到端实时通信、融合业务、移动互联、高速网络等用户能够接受的多样化业务。