IPv6業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

1、IPv6 業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題提出以來，在各方的努力下，包括地址結(jié)構(gòu)、路由、IPv4/IPv6 過渡、移動 IPv6 在內(nèi)的各項 IPv6 基本協(xié)議標準目 前已經(jīng)完成， IPv6 技術(shù)也從研究階段過渡到實施階段。許多 廠家已經(jīng)開發(fā)了各種類型的 IPv6 設(shè)備，測試表明這些設(shè)備可 以初步滿足運營商網(wǎng)絡(luò)的要求。一些運營商和研究機構(gòu)建立 了規(guī)模不等的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)， 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(wù)。在我國，國家發(fā)改委聯(lián)合科技部、 教育部、信產(chǎn)部和自然科學基金會等部門啟動 CNGI( 中國下代互聯(lián)網(wǎng) )核心網(wǎng)項目， 本項目通過建設(shè)一個高性能的網(wǎng)絡(luò) 平臺，促進我國電信運

2、營業(yè)的新業(yè)務(wù)和應(yīng)用的開發(fā)，帶動我國民族信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， IPv6 協(xié)議是 CNGI 核心網(wǎng)的重要網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。IPv6 業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題對于IPv6 及下一代互聯(lián)網(wǎng)來說， 業(yè)務(wù)是成功的關(guān)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(wù)，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(wù)。目前，部分國外廠家在此領(lǐng)域也進行了一些前瞻 性的開發(fā)，實現(xiàn)了相應(yīng)的原型產(chǎn)品，但這些應(yīng)用產(chǎn)品側(cè)重于 功能的初步開發(fā)，缺乏完整的體系結(jié)構(gòu)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(wù)產(chǎn)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

3、聯(lián)網(wǎng)的逐步部署，廠商和運營商合作開發(fā)新型業(yè)務(wù)及應(yīng)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 代互聯(lián)網(wǎng)中的實際業(yè)務(wù)需求，并研究制定下一代業(yè)務(wù)平臺的 體系架構(gòu)，解決在實施下一代業(yè)務(wù)中所需的關(guān)鍵技術(shù)，并制 定新型業(yè)務(wù)的規(guī)范，爭取在下一代互聯(lián)網(wǎng)的價值鏈中占據(jù)有 利地位。對于設(shè)備制造商來說，根據(jù)運營商的業(yè)務(wù)需求和網(wǎng) 絡(luò)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，盡早開發(fā)出符合市場需求的業(yè)務(wù)產(chǎn)品，使這些 業(yè)務(wù)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(wǎng)絡(luò)層技術(shù)，但在支持業(yè)務(wù)方面， IPv6 還需要解決些關(guān)鍵問題，如：業(yè)務(wù)質(zhì)量、業(yè)務(wù)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

4、下一代互聯(lián)網(wǎng)的背 景下重新研究與解決，而不能照搬傳統(tǒng) IPv4 網(wǎng)絡(luò)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(wù)是在移動通信平 臺上開展的多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如：視頻點播、移動定位、遠程 監(jiān)控、企業(yè) 網(wǎng)絡(luò)訪問、多媒體短信、互聯(lián)網(wǎng)訪問、 WAP 和電子商務(wù)等。移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是移動通信和數(shù)據(jù)通信相互結(jié)合的產(chǎn)物，與固 網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相比，更能體現(xiàn)業(yè)務(wù)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(wǎng)絡(luò) 快速發(fā)展的重要動力。 目前移動網(wǎng)絡(luò)主要采用 IPv4 協(xié)議來支 持數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， 但在移動網(wǎng)絡(luò)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

5、太地區(qū) IP 地址分配的 APNIC(Asia-Pacific NetworkInformation Center ，亞太網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)訪問和 WAP 業(yè) 務(wù)，但對端到端型業(yè)務(wù)，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(shè)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(jīng)成為移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要候選協(xié)議。3GPP組織已經(jīng)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

6、 R5版本中采用IPv6協(xié)議來支持IMS(IPMultimedia Subsystem ，基于 IP 的多媒體子系統(tǒng) )。移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)采用 IPv6 協(xié)議可實現(xiàn)移動終端之間、 移動終端和固網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)中為移動

7、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(wù)的相關(guān)建議，并形成了 RFC3314 和 RFC3316 等，還有部分內(nèi)容正在討論之中， 處在草案階段。移動網(wǎng)絡(luò)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DHCP 服務(wù)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(shù)實現(xiàn)對于 IP 網(wǎng)絡(luò)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

8、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(zhì)，并能保證 網(wǎng)絡(luò)層以上會話的正常進行，同時用于跨越不同移動網(wǎng)絡(luò)時（不同 GGSN 域間）移動功能的實現(xiàn)。 與移動 IPv4 相比，移動IPv4 中的外IPv6 在許多方面進行了改進，如：取消了移動 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(jīng)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 地址空間中，發(fā)向移大，便于為移動終

9、端分配轉(zhuǎn)交地址； 在移動 IPv6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(wǎng)絡(luò)中主機移動性問題，對于增強3G 網(wǎng)絡(luò)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中國電剛剛通過的 RFC3755(Mobility support in IPv6) 。信在 IPv6 方面的工作作為國內(nèi)最大固網(wǎng)運營商中國電信集并對其進團公司一直對 IPv6 和下一代互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域非常重視 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(gòu)-中國電信股份有限公司北京研究院在IPv6

10、領(lǐng)域開展了長中國電信進期深入的研究和實踐工作。 2001 年 5 月份開始， 行了 IPv6 總體技術(shù)方案項目的研究工作，主要對 IPv6 各方面的技術(shù)特性進行了詳細的調(diào)研和研究，根據(jù)相關(guān)國內(nèi)標準和國際標準，結(jié)合中國電信的具體情況，制定中國電信IPv6網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)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(shù)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(wù)的支持、網(wǎng)絡(luò)安全機制、 IPv6 對上層的影響、路由器升級中國電信數(shù)據(jù)網(wǎng)的過渡策略以及相應(yīng)的實驗方案等。2002 年 8 月份， 北京

11、研究院編制地址申請報告， 協(xié)助集團公司相關(guān)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(nèi)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(chǔ)。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(wǎng)的基礎(chǔ)上，設(shè)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(wǎng)絡(luò)，并對此網(wǎng)絡(luò)進行了一系列的實驗和測試 工作，包括設(shè)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(wù)試驗、安全測試及 QoS 測試等。這些試驗 采用了多廠家的設(shè)備，其中部分實驗是在中國電信的現(xiàn)行網(wǎng) 上進行的。從試驗中得到的許多重要的結(jié)論為將來深入研究NGI/IPv6 打下了良好的基礎(chǔ) ,目前此網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實現(xiàn)了和全球IPv6 網(wǎng)絡(luò)的互通。 從傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)向下一代互聯(lián)網(wǎng)的演進是非復(fù)雜和重要的問題。北京研究院針對運營商網(wǎng)絡(luò)的實際情況 和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，在試驗和參考國外運營商經(jīng)驗的基礎(chǔ)上， 對于新技術(shù)進行取舍和整合，提出了國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)演進的方