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携手发展ICT“新能源”——IPv6

                                                                                   2011-04-1215:48                                    中国信息产业网官方微博

不久前,记者回到母校北京邮电大学,体验了一把基于IPv6的网络电视业务,其画质清晰,播放流畅,感觉非常好。一位学弟告诉我,目前全国有100多所高校在建设IPv6校园网,将来IPv6应用将会更为普及,业务也会更丰富。在近日举行的2011年IPv6全球高峰论坛上,记者了解到,作为产业发展基石,IP地址之于ICT产业的紧缺程度已超过石油资源之于汽车产业。今年年初,ICANN(国际互联网名称和分配编号分配公司)公布最后一批IPv4地址资源分配完毕,而平板电脑、智能手机大规模普及,互联网、移动互联网、物联网、三网融合、云计算的快速发展,促使我国非常迫切需要开发IP地址新资源。ICT产业的“新能源”在哪里?IPv6!但通向IPv6的道路不会一帆风顺,需要我国政府战略性地引导扶持,更需要产业链各方携手推进。

IPv6成运营商必然选择

目前,IPv4地址已经消耗殆尽,快速成长的信息业务嗷嗷待哺,IPv6成为运营商的必然选择。我国已经成为互联网第一大国,新增用户、新增网络、web2.0、PtoP等新型业务都需要大量公用地址;3G业务也处在快速发展阶段,移动互联网用户以千万级数量增长,3G数据业务具有在线时间长、地址消耗量大的特点,亟须补充新的地址资源;可以预见的IPTV、物联网等业务的大规模发展也需要大量地址。目前电信运营商在业务发展中遇到了困难:IPTV的地址已经申请不到公用地址,只能以私网地址形式开展业务;新建网络地址申请已经比较困难,限制了网络发展;仅剩的IPv4地址成了稀缺资源,价格非常昂贵。而IPv6给运营商带来了新的发展契机,大量端到端互通的业务得以发展,可大力推动电信业务转型,并且基于IPv6的新网络,可以制定新的商业模式,例如:时长+流量等更合理收费机制可以推行。

我国在1992年启动IPv4替代方案的研究,因在地址空间的容量、等级有效选入方案、加密机制、移动性与QOS等方面的优势,IPv6一直被认为是替代IPv4的最佳解决方案。但是IPv6也有着一些局限:IPv6与IPv4地址格式不兼容,现有的大量网络应用系统在IPv6网络中无法使用,这些系统需要在源码级进行修改;缺乏有效的商业化发展模式。尽管如此,运营商依然朝着IPv6的方向进行努力,目前大多采取IPv6过渡技术,过渡技术主要解决IPv4与IPv6网络共存状况下的互联互通,主要有三种策略:双栈协议技术,设备升级到IPv6的同时保留IPv4支持,应用程序可以选择使用IPv6或IPv4;协议允许应用逐渐从IPv4过渡到IPv6;隧道封装技术,IPv6的报文作为IPv4的载荷,或由MPLS承载在IPv4 Internet海洋中连接多个IPv6孤岛;协议转换技术,提供IPv4和IPv6互通动作,适用于IPv6 Internet和IPv4 Internet共存,而两者又需要互相访问的要求。

双栈是运营商采用的最多的一种过渡技术,它的优点在于具有长期成本效益的模型,一旦IPv6的应用完善,IPv4可以很容易中止。但是双栈技术也有着诸多不足:并不能降低IPv4地址的消耗,同样受限于现有IPv4地址空间;在现有IPv4网络设备上启动IPv6,需要增加额外的硬件升级费用;不能解决纯IPv6终端客户方位IPv4网络慢的问题。CNGI(中国下一代互联网)专家委员会主任邬贺铨在2011年全球IPv6高峰论坛上表示,从长远看,过渡技术不是一个好的方案,私有地址空间并非无限,其最终再转向IPv6的代价将更大,从IPv4到IPv6是一次重大的转折,我国无法回避这一路径。

政府主导 协同推进

我国已于上世纪90年代启动中国下一代互联网研究,并于2003年启动下一代互联网示范工程(CNGI)的建设。目前,该工程覆盖了20个以上城市,60节点300多个驻点网经过几年努力已经建成世界上最大的IPv6骨干网络。在IPv6的应用方面,我国实施了一系列IPv6应用,实现IPv6视频监控,并在北京奥运会和上海世博会上成功应用。但是,我们的IPv6推进步伐显然还不够,在2011年IPv6全球高峰论坛上,众多专家呼吁,我国政府主管部门应该更重视下一代互联网的建设,加强引导和政策扶持,同时产业链的各环节应该深入合作,协同推进IPv6发展。

众所周知,下一代互联网是未来信息社会的制高点,IPv6则是下一代互联网的基础。以IPv6为核心形成的信息通信产业将是未来最大的ICT产业,初步预计的市场价值将超过1万亿美元。可见,对中国产业界而言,采用IPv6将使中国赢得一个从引进技术转变为引导技术发展的机会,给我国制造业及软件业带来前所未有的机遇。 在我国“十二五”战略性新兴产业规划中,下一代互联网位居其一。从其重要性看,下一代互联网更应上升为国家战略,政府部门应加强引导、规划、扶持。专家建言,我国政府应尽快明确IPv6启动时间表,出台配套的政策,推动产业链各方支持IPv6协议;推动运营商骨干网间IPv6的互联互通;利用财税杠杆和专项发展基金等经济手段鼓励企业尽早推出IPv6产品和服务。

在政府引导扶持的基础上,产业链各方更需要通力合作,推进IPv6网络的建设和产品规模商用。IPv6要想有所作为,单靠一家甚至几家企业是不够的,只有运营商、设备厂商、应用服务提供商和研究机构、政府等各方通力合作,才能为IPv6营造一个健康的产业环境。目前,我国在宽带、NGN、3G方面的发展,都大大促进了对IPv6的需求。现在,有不少厂商已经投身于IPv6的研发当中,一些SP、CP也开始尝试推出IPv6产品。如何形成合力?专家表示,政府主管部门应该组建运营商、设备商、CP和SP、高校、科研机构共同参与的下一代互联网联盟,共同推进下一代互联网的演进,并通过具有示范效应的大项目,扩大社会影响,营造良好的发展环境。

运营商稳步推进IPv6

对于电信运营商而言,纯IPv6网络部署意味着从核心网、城域网、接入网到终端,将对整个网络架构的硬件与软件进行改造,高昂的成本以及可能带来的用户体验不佳成为运营商短期内不部署纯IPv6网络的主要原因。因此,IPv4与IPv6在很长一段时间内将并存,旨在完善两者兼容的过渡技术是现阶段主流。目前,我国三大运营商正在利用过渡技术稳步推进IPv6。

相对于中国电信和中国联通,移动业务占绝大部分份额的中国移动推进IPv6更为迫切。随着全业务和3G发展,中国移动对IP地址使用量呈现加速增长趋势。2009年中国移动IP地址的使用量是2008年的1.7倍;2010年中国移动IP地址的使用量是2009年的1.9倍。与此同时,物联网将在未来一段时间内以年均200%的增长率发展,预计对IP地址的需求将达到亿级。中国移动技术部副总经理魏冰表示,中国移动将借助TD-LTE发展契机,努力推动同步引入IPv6。

首先,中国移动将通过实验和试点,完善和落实过渡计划。今年,中国移动将启动现网的IPv6大规模实验,然后以现网试点为龙头,建设IPv6实验与示范基地,切实推进IPv6落地。其次,中国移动将借助LTE发展契机,努力推动同步引入IPv6。目前,中国移动2G和TD网络地址配置量已达几千万,而LTE具有永久在线特性,对IP地址需求量远高于2G和TD网络,LTE用户开机后,不论是否使用业务,都将自动获得一个IP地址,直到用户关机。LTE作为新型系统,将会尽早引入IPv6,避免在网络建成后,再进行大规模升级。再次,中国移动将弥补移动终端短板,加速物联网IPv6部署。为此,中国移动将加强移动终端的IPv6支持能力,完成移动终端行业标准制定,推动移动终端入网时强制要求支持IPv6,推动TD-LTE终端对IPv6的支持,完善TD终端产业链。此外,中国移动将加强物联网IPv6技术研究和标准化,推动包括芯片、模组、终端、平台等在内的物联网产业链对IPv6的支持。

中国电信已经规划自营业务的IPv6演进路径,准备在宽带接入、C+W、IDC、VPN、VNET、天翼LIVE、WAP浏览等现有业务试点IPv6,在物联网、传感器网络等新型业务尝试直接采用IPv6,探索新的业务模式。在网络方面,中国电信已经在长沙、无锡、广州、深圳等城市进行试点,2011年将完成主要省会城市的IPv6商用准备。

中国联通已拥有近5400万个IPv4地址,预计最终拥有IPv4地址数量可达6300多万。在对IPv4地址的使用率上,中国联通骨干网IPv4地址的使用率约为75%,各省公司IPv4地址的平均使用率达80%,而联通3G网络使用的是私网地址,共有1600万个地址在全国统一分配,目前已经基本分配完毕。中国联通研究院副总工程师唐雄燕表示,现有IPv4地址只能支撑中国联通业务发展到2012年底,虽然中国联通还未正式出台关于IPv6具体发展路线图,但中国联通近日已经开展了相关工作。

链 接

IPv6让每粒沙子都有地址

“IPv6”和“IPv4”对于一般网民来说并不是熟悉的词汇,然而即使是对网络一知半解或者只是新手上路也一定不会对“IP地址”感到陌生。它就像每台入网电脑的门牌号,让数据在千千万万台电脑之间传递输送。可是如果有一天我们被告知门牌号码告罄,无数想要入网却因地址不够而被拒之门外的网民该何去何从呢?我们的网络社会又该如何发展下去呢?

目前我们的互联网使用的是IPv4(Internet Protocol version 4)协议。它的最大问题是网络地址资源有限,虽然可提供的IP地址大约为40多亿个,但由于美国先占用了大量地址,2010年全部分配完毕。与此形成对比,中国的网民人数已达到4.5亿,居世界第一位,且增速没有减缓的趋势,IP地址不足将严重制约中国及其他国家互联网的应用和发展,因此急需发展下一代互联网——IPv6网络。

与目前普遍使用的互联网IPv4协议相比,IPv6协议(Internet Protocol Version 6)是下一代互联网使用的协议,采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。保守估算,IPv6实际可分配的地址可以达到地球上每平方米面积上分配1000多个地址,共340万万万亿个地址。甚至有人说,IPv6让地球上的每一粒沙子都有地址。在下一代互联网的研究进程中,IPv6解决了当前最紧迫的可扩展性问题,而且具有更高的速度和更强的安全性。IPv6还具有更好的移动支持优点,能更好地支持端到端移动互联网应用,并能更便捷接入,不需要任何配置即可接入互联网,能更好地支持物联网。

(来源:中国信息产业网-人民邮电报    作者:蒋水林)

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