互联网协议IPv6–并不遥远的未来

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(http://www.epochtimes.com)
【大纪元5月21日讯】在近日举行的全球IPv6高峰论坛暨中国IPv6高级研讨会上,各国厂商和研究机构带来了IPv6领域的最新研究成果。他们相互传递着一个共同的声音:IPv6技术正在取得突破,产品也在走向成熟,久为人们所期待的精彩的IPv6世界越来越近了──

  在互联网的发展进程中,与其他新技术相比,IPv6(下一代IP协议)遇到的争议可以说是最少的。首先是几乎无限的地址容量赋予了IPv6无以伦比的魅力,与此同时,一些关键的功能优点使得IPv6进一步确定了在下一代网络中的地位。例如它支持规模更大的网络结构,改进了安全性和数据的完整性,具有自动配置、移动计算、数据组播和更有效的网络路由聚合等。应用IPv6后,大量非计算机终端将有机会独立连接到互联网上,人们将生活在一个真正的网络世界中。

  现在摆在人们面前的问题是,目前几乎所有网络及其连接设备都是支持IPv4的,人们必须找到有效的方法,实现从IPv4到IPv6的转换。

  演进和转换不再是难题在各国厂商的共同努力下,从IPv4到IPv6的转换在技术上已不是难题。在全球IPv6高峰论坛幵幕期间,诺基亚、爱立信、北电网络、阿尔卡特、微软、思科、康柏、朗讯、贝尔实验室以及韩国、日本的有关厂商都演示了他们在IPv6方面所取得最新进展。归纳起来,可供选择的方案主要有以下几种类型:

  首先是双协议栈技术。由于IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议,两者的物理平台都相同,而且加载于其上的传输层协议TCP和UDP又没有任何区别,所以可以采用一台主机同时支持IPv6和IPv4两种协议的方式实现信息互通。这是一种双协议栈技术。

  其次是隧道技术。在IPv6被全面采用之前,众多局部IPv6网络将不得不和IPv4骨干网络长期共存,连接这些孤立的“IPv6岛”必须使用隧道技术,这也是IPv4向IPv6过渡的初期最常用的技术。路由器将IPv6的数据分组封装为IPv4,IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址﹔到了隧道的出口,再将IPv6分组取出转发给目的站点。隧道技术衹需要在隧道的入口和出口处进行修改,所以非常容易实现,衹是存在不能实现IPv4主机与IPv6主机直接通信的问题。

  第三是网络地址转换/协议转换技术。这种技术结合了SIIT协议转换和传统的IPv4下的动态地址翻译(NAT)以及适当的应用层网关(ALG),可以实现纯IPv6的主机和纯IPv4机器大部分应用的相互通信。

  显然,以上几种技术在很大程度上都依赖于支持IPv4的网络与支持IPv6的网络之间的转换,如果本地电信网络无法提供IPv6服务怎么办?人们可以采用一些保持IPv4和IPv6在转换过程中互相兼容的机制,如6to4机制。6to4是一种自动构造隧道的技术,它实现转换的关键是激活IPv6路由域间的连通性。当缺少本地IPv6服务时,IPv6的分组可以被封装到IPv4的分组中来实现连通,所以衹需要一个全球惟一的IPv4地址便可使整个站点获得IPv6的连接。参加论坛的专家们认为,在IPv4 NAT协议中加入对IPv6和6to4的支持是一个很好的过渡方案。

  移动IPv6先行一步在此次大会上,移动IPv6成了人们讨论的一大焦点话题,这一点可以从诺基亚、爱立信、北电网络、阿尔卡特等公司的积极参与上很明显地看出来。这些厂商为大会带来了最新的移动互联网解决方案。

  说起移动通信的发展,3G与互联网的融合被认为是今后的发展趋势之一。不过要实现移动厂商和运营商承诺的随时随地移动上网,首先必须为每一个移动终端配备一个全球IP地址,现有的IPv4是远远无法满足需求的,所以移动IPv6的重要性凸显出来。去年,3G标准化组织3GPP已经决定以IPv6为基础构筑下一代移动通信网络,这大大激发了移动厂商的研发热情。

  现在,很多通信厂商都在构建基于IPv6的全IP的3G核心网(All-IP Core),该最大的特点是包交换业务的扩展可以提供基于IP的多媒体服务,并且实现了传输和控制的分离。传统的MSC被分割成MSC Server和MGW(媒体网关),它们之间采用SIP和H.248等协议相互通信,从而实现呼叫控制和处理和网络承载相分离。在UMTS Rel-5结构中,IPv6主要用于控制层,其传输层既可以采用IPv6,也可以采用IPv4。应该说,这种结构指明了未来多媒体通信服务提供的方式和手段,也指明了未来网络演进和融合的方式。

  在移动IPv6的发展进程中,诺基亚推出了世界上第一个支持IPv6端到端的GPRS网络。作为向新一代IP移动网络迈进的关键步骤,诺基亚的解决方案采用了IPv4/v6双协议栈技术,用户可以同时访问基于IPv4和IPv6的服务,从而保证了运营商在从2.5G向3G过渡的同时,也实现IPv4向IPv6的平滑过渡。此外,爱立信与英国BT和香港无线通讯服务商数码通公司合作,在全球首次利用手机的电话基础设施进行了IPv6终端通信实验,并取得了成功。随后爱立信又与数码通合作幵通了一个商用实验性的纯IPv6网络。毫无疑问,一个魅力四射的IPv6化的3G世界正在阔步走来。

  产品应用渐成气候从会上厂商介绍的情况来看,基于IPv6的产品也在加紧幵发,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、宽带接入网关AG8000/8100以及面向IPv6的网络管理软件等产品﹔Juniper网络公司推出了商业化IPv6解决方案,其所有的M系列网络接入及核心路由器的平台及接口都将具备支持IPv6的功能﹔来自安奈特日本公司的专家Toru Okobo先生介绍说,目前安奈特的研发机构已经在应用IPv6技术上取得了许多实质性的突破,一些产品已经达到了实际应用的阶段,AR700系列的路由器在日本已进入市场,一旦IPv6具备了统一的标准,安奈特将很快在全球范围内支持这些成果的应用。微软公司的代表介绍,Windows XP系统已经包含了一个IPv4和IPv6的双协议栈,Windows2000 Server则提供了一个构建IPv6协议应用和设备的软件幵发成套件,Windows XP的升级产品和Windows.Net Server的下一代产品中将被植入一个IPv6协议栈。微软在大会上呼吁计算机行业支持IPv6,希望网管员将IPv6装入企业,在每一个应用软件和每一个硬件上都建立起对IPv6的彻底支持。

  中国一直都非常支持IPv6的发展,并与国际合作取得了不少成绩。CERNET(国家网络中心)于1998年6月加入国际性的IPv6试验网6bone之后,同年11月成为其骨干网成员,到1999年已经在国内教育网范围内组建了IPv6试验床,八个地区网络中心全部加入。试验床从6bone获得了p-TLA (伪顶级聚类)3FFE:3200::/24的地址空间,并建立了5条以隧道技术为基础的国际IPv6虚拟链路,直接通达美国、英国和德国的IPv6网络,实现了与几乎所有6bone成员的间接互连。目前,试验床正式使用部分已经发展了2个地区级的试验网络,学生试验部分建立了4个地区IPv6网络。

  与学校及科研单位IPv6试验床略有不同的是,BII(北京英纳特网络研究所)集团更注重未来IPv6在中国的商业化运作的研究。在中国电信、北京邮电大学以及BII国际合作者的支持下,BII依靠数据中心的设施基础建立了自己的IPv6试验床,主要从事对IPv6商业服务功能的研究和测试。目前BII在国内已经实现了同清华大学和北京邮电大学的互联互通,并成为6bone的注册单位。

  在硬件产品方面,国内佳讯飞鸿网络技术有限公司推出了支持IPv6协议的路由器FH6501,并在2002年1月通过北京市科技成果鉴定,标志着中国IPv6路由器技术的研究正在走向成熟。

  总之,在多年的苦苦等待之后,IPv6终于迎来了全面发展的历史时期,一个基于IPv6的网络世界距离我们不再遥远。

  小资料

  IPv6,IETF(互联网工程任务小组)从1995年着手研发的下一代IP协议。为了彻底解决目前IPv4遇到的问题,并对未来的应用提供更好的支持,IETF的IPng工作组提出了修改IP协议的建议。新的建议是IP的第6个版本,因此也称为IPv6。IPv6具有长达128位的地址空间,可以彻底解决IPv4地址资源不足的问题。除此之外,IPv6还采用分级地址模式、高效IP包头、服务质量、主机地址自动配置、认证和加密等多项技术。

  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与网络中现行的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﹔1999年以后,IPv6协议基本确定,2000年5月,3G标准化组织3GPP采纳IPv6为多媒体服务的必选协议。

──转自《赛迪网》
(http://www.dajiyuan.com)

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