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IPv6業(yè)務應用進展現(xiàn)狀及存在的問題

發(fā)布時間:2022-05-08 文章來源:xp下載站 瀏覽: 43

網絡技術是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術,它把互聯(lián)網上分散的資源融為有機整體,實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網絡、傳感器等。 當前的互聯(lián)網只限于信息共享,網絡則被認為是互聯(lián)網發(fā)展的第三階段。

IPv6是一個新版"網絡層協(xié)議",其設計的最初目的就是為了克服傳統(tǒng)互聯(lián)網的核心協(xié)議-的不足之處。自從1991年IPv6的概念被提出以來,在各方的努力下,包括地址結構、路由、IPv4/IPv6過渡、移動IPv6在內的各項IPv6基本協(xié)議標準目前已經完成,IPv6技術也從研究階段過渡到實施階段。許多廠家已經開發(fā)了各種類型的IPv6設備,測試表明這些設備可以初步滿足運營商網絡的要求。一些運營商和研究機構建立了規(guī)模不等的IPv6網絡,并實現(xiàn)了全球互聯(lián),向企業(yè)用戶和個人用戶提供接入服務。在我國,國家發(fā)改委聯(lián)合科技部、教育部、信產部和自然科學基金會等部門啟動CNGI(中國下一代互聯(lián)網)核心網項目,本項目通過建設一個高性能的網絡平臺,促進我國電信運營業(yè)的新業(yè)務和應用的開發(fā),帶動我國民族信息產業(yè)的發(fā)展,是CNGI核心網的重要網絡層協(xié)議。

一、IPv6業(yè)務應用發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

對于IPv6及下一代互聯(lián)網來說,業(yè)務是成功的關鍵。IPv6的優(yōu)勢在于能更好地支持各種端到端及多媒體業(yè)務,如視頻會議、VoIP、文件共享、信息家電、及時通信以及上面提到的移動數(shù)據(jù)業(yè)務。目前,部分國外廠家在此領域也進行了一些前瞻性的開發(fā),實現(xiàn)了相應的原型產品,但這些應用產品側重于功能的初步開發(fā),缺乏完整的體系結構和良好的可擴展性,也沒有配套的支撐管理系統(tǒng),因此和實際的電信級業(yè)務產品之間還具有較大的距離。

隨著以IPv6協(xié)議為核心的下一代互聯(lián)網的逐步部署,廠商和運營商合作開發(fā)新型業(yè)務及應用成為非常重要的工作。對于運營商來說,需要明確用戶在下一代互聯(lián)網中的實際業(yè)務需求,并研究制定下一代業(yè)務平臺的體系架構,解決在實施下一代業(yè)務中所需的關鍵技術,并制定新型業(yè)務的規(guī)范,爭取在下一代互聯(lián)網的價值鏈中占據(jù)有利地位。對于設備制造商來說,根據(jù)運營商的業(yè)務需求和網絡業(yè)務現(xiàn)狀,盡早開發(fā)出符合市場需求的業(yè)務產品,使這些業(yè)務能充分發(fā)揮IPv6協(xié)議的新特性。另外,盡管IPv6和IPv4協(xié)議都是網絡層技術,但在支持業(yè)務方面,IPv6還需要解決一些關鍵問題,如:業(yè)務質量、業(yè)務安全、用戶的標識與認證、用戶狀態(tài)及定位等,這些問題需要在下一代互聯(lián)網的背景下重新研究與解決,而不能照搬傳統(tǒng)IPv4網絡的解決方案。

二、IPv6的移動數(shù)據(jù)能力

移動數(shù)據(jù)業(yè)務是在移動通信平臺上開展的多種數(shù)據(jù)業(yè)務,如:視頻點播、移動定位、遠程監(jiān)控、企業(yè)網絡訪問、多媒體短信、互聯(lián)網訪問、WAP和電子商務等。移動數(shù)據(jù)業(yè)務是移動通信和數(shù)據(jù)通信相互結合的產物,與固網數(shù)據(jù)業(yè)務相比,更能體現(xiàn)業(yè)務的個性化和多樣化特色,它是繼移動話音后有可能帶動移動網絡快速發(fā)展的重要動力。目前移動網絡主要采用IPv4協(xié)議來支持數(shù)據(jù)業(yè)務,但在移動網絡中采用IPv4協(xié)議在許多方面的實現(xiàn)效果并不是很理想。以地址為例,由于IPv4地址很有限,負責亞太地區(qū)IP地址分配的APNIC(Asia-Pacific Network Information Center,亞太網絡信息中心)規(guī)定,移動運營商在為移動終端分配IPv4地址時,盡可能采用私有IPv4地址。使用私有IPv4地址可以支持傳統(tǒng)的互聯(lián)網訪問和WAP業(yè)務,但對端到端型業(yè)務,如加密型、多方通信、多媒體通信等,就會存在許多困難。IPv6協(xié)議在設計時充分考慮了移動需求,并將移動IPv6作為IPv6協(xié)議的基本組成部分,因此已經成為移動數(shù)據(jù)業(yè)務的主要候選協(xié)議。3GPP組織已經將IPv6協(xié)議作為第三代移動通信3G系統(tǒng)的重要組成部分,并規(guī)定在3GPP R5版本中采用IPv6協(xié)議來支持IMS(IP Multimedia Subsystem,基于IP的多媒體子系統(tǒng))。移動數(shù)據(jù)網絡采用IPv6協(xié)議可實現(xiàn)移動終端之間、移動終端和固網終端之間端到端的雙向通信,從而使移動通信形式和功能更加多樣化。

目前,IETF和3GPP針對在移動網絡中如何部署IPv6協(xié)議進行了非常多的工作,如制定為3G終端分配IPv6地址方案。由于全球移動終端數(shù)量巨大,全球剩下的約1/3的IPv4地址空間不能滿足移動用戶的需求,而IPv6地址空間非常巨大,可以為每個移動用戶分配公有的IPv6地址。如何在3G核心網中為移動終端配置IPv6地址是非常重要的問題,IETF根據(jù)3GPP需求制訂了基于IPv6協(xié)議承載數(shù)據(jù)業(yè)務的相關建議,并形成了RFC3314和RFC3316等,還有部分內容正在討論之中,處在草案階段。移動網絡為終端配置IPv6地址的方式有兩種:有狀態(tài)地址配置和無狀態(tài)地址配置.有狀態(tài)地址配置需要服務器來給終端配置IPv6地址,無狀態(tài)地址配置方式不需要另外的實體(除GGSN外)參與地址配置過程。

由于移動終端可通過多種接入技術實現(xiàn)對于IP網絡的訪問,如:WLAN、GPRS/3G蜂窩系統(tǒng)等,所以當用戶終端在這些不同接入方式間發(fā)生切換時,需要最大限度地保持現(xiàn)有的通信會話連接(如TCP連接等)。移動IPv4和移動IPv6都可使用戶跨越不同接入介質,并能保證網絡層以上會話的正常進行,同時用于跨越不同移動網絡時(不同GGSN域間)移動功能的實現(xiàn)。與移動IPv4相比,移動IPv6在許多方面進行了改進,如:取消了移動IPv4中的外地代理(FA),方便了移動IP的實施;用IPv6協(xié)議機制實現(xiàn)了"路由優(yōu)化",可克服移動IPv4中的"三角路由"問題;移動IPv6協(xié)議已經集成在IPv6協(xié)議中,因此可在全球的任意兩個終端(包括固定和移動)之間實施路由優(yōu)化;IPv6地址空間大,便于為移動終端分配轉交地址;在移動IPv6中,發(fā)向移動節(jié)點的大量數(shù)據(jù)可利用IPv6的路由報頭進行傳送,而移動IPv4中隧道方式的開銷較大。移動IPv6能有效地解決無線和有線網絡中主機移動性問題,對于增強3G網絡中終端的移動性是一個可行的補充方案。目前移動IPv6的建議是今年6月份在IETF剛剛通過的RFC3755(Mobility support in IPv6)。

三、中國電信在IPv6方面的工作

作為國內最大固網運營商--中國電信集團公司一直對IPv6和下一代互聯(lián)網領域非常重視,并對其進行了長期的跟蹤研究。作為中國電信集團公司的直屬研究機構--中國電信股份有限公司北京研究院在IPv6領域開展了長期深入的研究和實踐工作。

2001年5月份開始,中國電信進行了IPv6總體技術方案項目的研究工作,主要對IPv6各方面的技術特性進行了詳細的調研和研究,根據(jù)相關國內標準和國際標準,結合中國電信的具體情況,制定中國電信IPv6網絡總體技術方案。重點研究了IPv6地址格式、IP地址規(guī)劃和IPv6地址分配、IPv4向IPv6過渡的技術方案、路由協(xié)議擴展、DNS擴展、IPv6對移動性的支持、IPv6對實時業(yè)務的支持、網絡安全機制、IPv6對上層的影響、路由器升級方案、中國電信數(shù)據(jù)網的過渡策略以及相應的實驗方案等。

2002年8月份,北京研究院編制地址申請報告,協(xié)助集團公司相關部門從APNIC申請到了正式的IPv6地址:2001:c68::/32,中國電信也成為國內最早從APNIC拿到IPv6正式地址的電信運營商,從而為IPv6的進一步的研究工作打下了良好的基礎。對于申請到的地址,中國電信已初步完成地址的實驗性分配和規(guī)劃工作,為正式分配做好準備。

從2003年4月份起,北京院在湖南IPv6試驗網的基礎上,設計和建立了一個覆蓋北京、上海、廣州、長沙四個省市的IPv6實驗網絡,并對此網絡進行了一系列的實驗和測試工作,包括設備測試、互通性測試、IPv6路由協(xié)議測試、用戶接入試驗、業(yè)務試驗、安全測試及QoS測試等。這些試驗采用了多廠家的設備,其中部分實驗是在中國電信的現(xiàn)行網上進行的。從試驗中得到的許多重要的結論為將來深入研究NGI/IPv6打下了良好的基礎,目前此網絡已經實現(xiàn)了和全球IPv6網絡的互通。

從傳統(tǒng)互聯(lián)網向下一代互聯(lián)網的演進是非常復雜和重要的問題。北京研究院針對運營商網絡的實際情況和技術發(fā)展現(xiàn)狀,在試驗和參考國外運營商經驗的基礎上,對于新技術進行取舍和整合,提出了國內網絡演進的方案和策略。鑒于接入網、城域網和骨干網在容量、特性和功能上的差異,分別針對這些網絡提出了不同的演進方案。業(yè)務是新一代互聯(lián)網成功的關鍵,北京研究院目前的一個研究重點是下一代互聯(lián)網業(yè)務研究,包括:下一代網絡及業(yè)務平臺體系架構,關鍵技術實現(xiàn)以及相關試驗等。我們期望通過努力,使下一代互聯(lián)網在中國能獲得突破性發(fā)展,并能為運營商、設備制造商和用戶帶來實際的益處。



網絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......,各項技術都需要適時應勢,對應發(fā)展,這正是網絡迅速走向進步的催化劑。

本文章關鍵詞: IPv6 網絡層協(xié)議 
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