互聯網協議IPv6–并不遙遠的未來

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【大紀元5月21日訊】在近日舉行的全球IPv6高峰論壇暨中國IPv6高級研討會上,各國厂商和研究机构帶來了IPv6領域的最新研究成果。他們相互傳遞著一個共同的聲音:IPv6技術正在取得突破,產品也在走向成熟,久為人們所期待的精彩的IPv6世界越來越近了──

  在互聯網的發展進程中,与其他新技術相比,IPv6(下一代IP協議)遇到的爭議可以說是最少的。首先是几乎無限的地址容量賦予了IPv6無以倫比的魅力,与此同時,一些關鍵的功能优點使得IPv6進一步确定了在下一代網絡中的地位。例如它支持規模更大的網絡結构,改進了安全性和數据的完整性,具有自動配置、移動計算、數据組播和更有效的網絡路由聚合等。應用IPv6后,大量非計算机終端將有机會獨立連接到互聯網上,人們將生活在一個真正的網絡世界中。

  現在擺在人們面前的問題是,目前几乎所有網絡及其連接設備都是支持IPv4的,人們必須找到有效的方法,實現從IPv4到IPv6的轉換。

  演進和轉換不再是難題在各國厂商的共同努力下,從IPv4到IPv6的轉換在技術上已不是難題。在全球IPv6高峰論壇幵幕期間,諾基亞、愛立信、北電網絡、阿爾卡特、微軟、思科、康柏、朗訊、貝爾實驗室以及韓國、日本的有關厂商都演示了他們在IPv6方面所取得最新進展。歸納起來,可供選擇的方案主要有以下几种類型:

  首先是雙協議棧技術。由于IPv6和IPv4是功能相近的網絡層協議,兩者的物理平台都相同,而且加載于其上的傳輸層協議TCP和UDP又沒有任何區別,所以可以采用一台主机同時支持IPv6和IPv4兩种協議的方式實現信息互通。這是一种雙協議棧技術。

  其次是隧道技術。在IPv6被全面采用之前,眾多局部IPv6網絡將不得不和IPv4骨干網絡長期共存,連接這些孤立的“IPv6島”必須使用隧道技術,這也是IPv4向IPv6過渡的初期最常用的技術。路由器將IPv6的數据分組封裝為IPv4,IPv4分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址﹔到了隧道的出口,再將IPv6分組取出轉發給目的站點。隧道技術衹需要在隧道的入口和出口處進行修改,所以非常容易實現,衹是存在不能實現IPv4主机与IPv6主机直接通信的問題。

  第三是網絡地址轉換/協議轉換技術。這种技術結合了SIIT協議轉換和傳統的IPv4下的動態地址翻譯(NAT)以及适當的應用層網關(ALG),可以實現純IPv6的主机和純IPv4机器大部分應用的相互通信。

  顯然,以上几种技術在很大程度上都依賴于支持IPv4的網絡与支持IPv6的網絡之間的轉換,如果本地電信網絡無法提供IPv6服務怎么辦?人們可以采用一些保持IPv4和IPv6在轉換過程中互相兼容的机制,如6to4机制。6to4是一种自動构造隧道的技術,它實現轉換的關鍵是激活IPv6路由域間的連通性。當缺少本地IPv6服務時,IPv6的分組可以被封裝到IPv4的分組中來實現連通,所以衹需要一個全球惟一的IPv4地址便可使整個站點獲得IPv6的連接。參加論壇的專家們認為,在IPv4 NAT協議中加入對IPv6和6to4的支持是一個很好的過渡方案。

  移動IPv6先行一步在此次大會上,移動IPv6成了人們討論的一大焦點話題,這一點可以從諾基亞、愛立信、北電網絡、阿爾卡特等公司的積极參与上很明顯地看出來。這些厂商為大會帶來了最新的移動互聯網解決方案。

  說起移動通信的發展,3G与互聯網的融合被認為是今后的發展趨勢之一。不過要實現移動厂商和運營商承諾的隨時隨地移動上網,首先必須為每一個移動終端配備一個全球IP地址,現有的IPv4是遠遠無法滿足需求的,所以移動IPv6的重要性凸顯出來。去年,3G標准化組織3GPP已經決定以IPv6為基礎构築下一代移動通信網絡,這大大激發了移動厂商的研發熱情。

  現在,很多通信厂商都在构建基于IPv6的全IP的3G核心網(All-IP Core),該最大的特點是包交換業務的擴展可以提供基于IP的多媒体服務,并且實現了傳輸和控制的分离。傳統的MSC被分割成MSC Server和MGW(媒体網關),它們之間采用SIP和H.248等協議相互通信,從而實現呼叫控制和處理和網絡承載相分离。在UMTS Rel-5結构中,IPv6主要用于控制層,其傳輸層既可以采用IPv6,也可以采用IPv4。應該說,這种結构指明了未來多媒体通信服務提供的方式和手段,也指明了未來網絡演進和融合的方式。

  在移動IPv6的發展進程中,諾基亞推出了世界上第一個支持IPv6端到端的GPRS網絡。作為向新一代IP移動網絡邁進的關鍵步驟,諾基亞的解決方案采用了IPv4/v6雙協議棧技術,用戶可以同時訪問基于IPv4和IPv6的服務,從而保証了運營商在從2.5G向3G過渡的同時,也實現IPv4向IPv6的平滑過渡。此外,愛立信与英國BT和香港無線通訊服務商數碼通公司合作,在全球首次利用手机的電話基礎設施進行了IPv6終端通信實驗,并取得了成功。隨后愛立信又与數碼通合作幵通了一個商用實驗性的純IPv6網絡。毫無疑問,一個魅力四射的IPv6化的3G世界正在闊步走來。

  產品應用漸成气候從會上厂商介紹的情況來看,基于IPv6的產品也在加緊幵發,并逐步走向成熟。日本日立公司推出了吉比特路由器GR2000系列、寬帶接入網關AG8000/8100以及面向IPv6的網絡管理軟件等產品﹔Juniper網絡公司推出了商業化IPv6解決方案,其所有的M系列網絡接入及核心路由器的平台及接口都將具備支持IPv6的功能﹔來自安奈特日本公司的專家Toru Okobo先生介紹說,目前安奈特的研發机构已經在應用IPv6技術上取得了許多實質性的突破,一些產品已經達到了實際應用的階段,AR700系列的路由器在日本已進入市場,一旦IPv6具備了統一的標准,安奈特將很快在全球範圍內支持這些成果的應用。微軟公司的代表介紹,Windows XP系統已經包含了一個IPv4和IPv6的雙協議棧,Windows2000 Server則提供了一個构建IPv6協議應用和設備的軟件幵發成套件,Windows XP的升級產品和Windows.Net Server的下一代產品中將被植入一個IPv6協議棧。微軟在大會上呼吁計算机行業支持IPv6,希望網管員將IPv6裝入企業,在每一個應用軟件和每一個硬件上都建立起對IPv6的徹底支持。

  中國一直都非常支持IPv6的發展,并与國際合作取得了不少成績。CERNET(國家網絡中心)于1998年6月加入國際性的IPv6試驗網6bone之后,同年11月成為其骨干網成員,到1999年已經在國內教育網範圍內組建了IPv6試驗床,八個地區網絡中心全部加入。試驗床從6bone獲得了p-TLA (偽頂級聚類)3FFE:3200::/24的地址空間,并建立了5條以隧道技術為基礎的國際IPv6虛擬鏈路,直接通達美國、英國和德國的IPv6網絡,實現了与几乎所有6bone成員的間接互連。目前,試驗床正式使用部分已經發展了2個地區級的試驗網絡,學生試驗部分建立了4個地區IPv6網絡。

  与學校及科研單位IPv6試驗床略有不同的是,BII(北京英納特網絡研究所)集團更注重未來IPv6在中國的商業化運作的研究。在中國電信、北京郵電大學以及BII國際合作者的支持下,BII依靠數据中心的設施基礎建立了自己的IPv6試驗床,主要從事對IPv6商業服務功能的研究和測試。目前BII在國內已經實現了同清華大學和北京郵電大學的互聯互通,并成為6bone的注冊單位。

  在硬件產品方面,國內佳訊飛鴻網絡技術有限公司推出了支持IPv6協議的路由器FH6501,并在2002年1月通過北京市科技成果鑑定,標志著中國IPv6路由器技術的研究正在走向成熟。

  總之,在多年的苦苦等待之后,IPv6終于迎來了全面發展的歷史時期,一個基于IPv6的網絡世界距离我們不再遙遠。

  小資料

  IPv6,IETF(互聯網工程任務小組)從1995年著手研發的下一代IP協議。為了徹底解決目前IPv4遇到的問題,并對未來的應用提供更好的支持,IETF的IPng工作組提出了修改IP協議的建議。新的建議是IP的第6個版本,因此也稱為IPv6。IPv6具有長達128位的地址空間,可以徹底解決IPv4地址資源不足的問題。除此之外,IPv6還采用分級地址模式、高效IP包頭、服務質量、主机地址自動配置、認証和加密等多項技術。

  1996年,IETF建立了全球範圍的IPv6實驗床6Bone,一個重要的設計目標是實現IPv6与網絡中現行的IPv4協議兼容﹔1998年,面向實用的全球性IPv6研究和教育網(6REN)啟動,建立了物理的以ATM為中心的IPv6洲際網﹔1999年以后,IPv6協議基本确定,2000年5月,3G標准化組織3GPP采納IPv6為多媒体服務的必選協議。

──轉自《賽迪網》
(//www.dajiyuan.com)

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