IPv6演绎下一代互联网
最初的互联网研究始于1969年的美国军事网络,20世纪70年代开始建设,1994年正式投入商业运营,并统一采用TCP/IP协议。互联网最近几年发展迅速,已成为人类社会工作、生活不可缺少的部分,但IP地址资源的紧缺与枯竭已日趋严重。众所周知,为了明确定位和区分互联网上的每一个计算机,网络会为它们赋予一个IP地址,这是在IP协议中对网络和网络中特定主机的全球IPv4惟一标志。而IP地址编码协议是互联网核心协议之一,目前使用的IPv4地址采用32位编码,这导致可使用的IP总数量仅为42亿个左右,预计到2010年之前全球IPv4地址将彻底分配完。
IP地址被看作网络设备节点在互联网上的“身份证号”。随着移动和宽带技术发展,IP地址需求将更大。大量移动终端的IP接入需要更多IP地址,例如手机、PDA甚至每个IC卡将拥有一个IP地址。目前宽带技术正在蓬勃发展,由于宽带业务模式与窄带业务模式不同,一般以对称和实时方式工作,要求用户时时在线,IP地址需求更火等。
此外,虽然互联网资源全球共享,有统一的互联网权威机构来管理和分配,但美国作为互联网发源地拥有全世界70%的IP地址,其他国家和地区获得的IP地址非常有限。据有关资料显示,截至2002年,中国大陆拥有的IP地址大约为2385万个,仅相当于美国一所大学所拥有的地址数量。中国的公众网因IP地址贫乏,被迫大量使用转换地址,到2007年之前将无IP地址可用。以IPv6技术为核心的下一代互联网的出现已成众望所归。
IPv6的特点与技术
IPv6(Internet Protocol Version 6,互联网协议第6版)是IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)制定的替代IPv4(Internet Protocol Version 4,互联网协议第4版)的最新协议。与IPv4相比,IPv6的主要特点如下。
容量更大,地址充足
IPv6吸取了IPV4地址资源不足的教训,采用128位编码,能产生2128个IP(IPv4仅为232个),充分解决了地址匮乏的问题。在IPv6下,全球的几乎每个电子设备(家电、手机、汽车)都可以拥有一个固定的IP。
速度更快
以IPv6为核心的下一代互联网的数据传输速度将比当前提高1000-10000倍。现在的CERNET2主干网城市间传输速率就为2.5Gbps?10Gbps。其传输方式也有明显改变,可以实现更高的端到端的传输,将提供更为广阔的应用和服务。
更安全
IPv4协议中由于没有设置网络层安全机制,很容易被黑客攻击、盗取数据,存在大量安全隐患。而在IPv6协议中加入了IPSec安全认证和加密等机制,提供端到端的安全,可以有效控制和减少安全隐患。如果每一台主机终端都有一个固定IP地址,那么黑客、垃圾邮件发送者以及病毒的攻击更容易被检测和定位,安全性会大大提高。
更便捷
IPv6简化固定的基本报头,提高了处理效率。同时引入灵活的扩展报头,提高效率的同时提供灵活的扩展性。即插即用,地址配置简化,实现自动配置。地址格式更具层次性,便于路由聚合。新增流标记域,更好地支持综合QoS服务(内建的服务质量保证),可以直接标识流,并配合RSVP实现资源预留。
IPv4向IPv6平滑过渡
人们期望支持IPv4的互联网向支持IPv6的互联网转换时能相互兼容、平滑过渡。有关资料显示:目前6to4机制是较为流行的实现手段之一。对于6to4技术,策划者考虑的关键问题是:当使用者对ISP所提供的基本IPv6传输协议还没有合理的选择时,如何激活IPv6路由域间的连通性。当缺少本地IPv6服务时,提供连通性的解决办法之一是将IPv6的分组封装到IPv4的分组中(6over4隧道技术)。6to4是一种自动构造隧道的方式,它的好处在于只需要全球惟一的一个IPv4地址便可使整个站点获得IPv6的连接。在IPv4 NAT协议中加入对IPv6和6to4的支持,是一个很吸引人的过渡方案。
下一代互联网建设现状
目前许多国家和地区都投入到下一代建设当中。下面是最近几年来全球各国的一系列重大“IPv6事件”。
*1996年,IETF建立了全球范围的IPv6实验床6Bone,一个重要的设计目标是实现IPv6与现有网络中的IPv4协议兼容。
*1998年,面向实用的全球性IPv6研究和教育网(6REN)启动,建立了物理的以ATM为中心的IPv6洲际网。
*1998年6月,中国国家教育科研网CERNET加入6Bone,建立IPv6实验床,成为其骨干成员。
*1999年,美国建成联结全国180所大学的下一代互联网。
*2001年,欧盟建成了覆盖全欧洲的“6Net”网。
*2001年,日本政府推出e-Japan战略,从国家战略的高度支持IPv6的发展,要求所有信息设备在2005年以后必须支持IPv6。日本政府的高度支持使该国已成为目前全球IPv6发展水平最高的国家。
韩国计划在2011年之前实现对IPv6技术的全面支持。
2004年1月15日,包括美国Internet2、欧盟GEANT和中国CERNET在内的全球最大的学术互联网,在比利时首都布鲁塞尔的欧盟总部向全世界宣布,同时开通全球IPv6下一代互联网服务。
最近,中国和法国之间已经就一项旨在促进两国IPv6方面合作的合作备忘录签字,进一步的合作将于随后展开。
在某种程度上,IPv6对中国的意义远远不止于在物理上提供无穷的IP地址和改变人们的生活方式,还意味着在全球互联网领域争取更多主动权的机遇。中国的一些研究机构已掌握了许多关于IPv6的技术和专利,由政府牵头要求五大运营商参与IPv6网络建设,并由八大部委出面投资14亿元支持IPv6网络建设、核心技术研究、应用示范及推广。
在IPv6领域,美国已落后于日本、欧洲和中国。美国一开始并没有面临IP地址缺乏的威胁,所以没有重视IPv6。曾为北美、欧洲、日本、韩国及中国的电信运营商提供设计或协助设计大型IP网络的英国Juniper Networks公司IPv6解决方案经理JeffDoyle说:现在美国已经越来越清醒地意识到它在IPv6上落后的现状,并正在全力补救。2003年6月,美国国防部正式提出在美国军方规划实施的“全球信息网格”(Global Information Grid,GIG)中全面部署IPv6的重要政策;2004年1月,美国商务部义发起了有关IPv6部署的公开调查和意见征集,并在3月底发布了征集结果,据悉响应踊跃。
IPv6在中国的发展与现状
背景:从CNGI到ERNET2
2003年,以国家战略项目----中国下一代互联网示范工程(CNGI)的启动为标志,中国IPv6商用化进入实质性发展阶段。中国的五大电信运营商及2个学术网络全面加入IPv6规模部署阵营,预计到2005年底,中国将建成世界最大规模的IPv6网络。IPv6的“杀手级应用”在中国孕育的成果也即将浮出水面。
目前国家批准建设的下一代网络共有6个核心网,分别由CERNET2(中国教育和科研计算机网)、中国电信、中国联通、中国移动、中同网通和中国铁通组建。中国电信从2001年5月开始进行IPv6的研究工作,是国内最早从APNIC拿到IPv6正式地址的电信运营商。中国联通于2004年将在15个城市提供对IPv6的支持服务,2005年联通将在全国所有省会城市提供剥IPv6的支持。
始建于1994年的CERNET,从1998年开始进行下一代互联网研究与试验,建成IPv6试验床CERNET-IPv6。2001年,CERNET提出建设全国性下一代互联网CERNET2计划。在2004年科博会上,CERNET2试验网正式宣布开通并提供服务。该试验网目前以2.5Gbps的速度连接北京、上海和广州3个核心节点,并与国际下一代互联网和连接,开始为清华大学、北京大学、上海交通大学等一批高校提供高速IPv6服务。
CERNET2是CNGI中最大的核心网,是目前所知世界上规模最大的采用纯IPv6技术的下一代互联网主干网。CERNET2为基于IPv6的下一代互联网技术提供了广阔的试验环境,它还将部分采用中国自主研制的IPv6核心路由器。据悉,CERNET2将重点研究和试验下一代互联网的核心网络技术,并支持开发包括网络计算、高清晰度电视、点到点视频语音综合通信、组播视频会议、大规模虚拟现实环境、智能交通、环境地震监测、远程医疗、远程教育等重大应用。
页:
[1]