浅谈IPv6路由协议对于网络通信中的重要性

　　IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF（互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），它的下一个版本就是IPv6。

　　一方面是地址资源数量的限制，另一方面是随着电子技术及网络技术的发展，计算机网络将进入人们的日常生活，可能身边的每一样东西都需要连入因特网。在这样的环境下，IPv6应运而生。单从数字上来说，IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×10^28倍，达到2^128（算上全零的）个。这不但解决了网络地址资源数量的问题，同时也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍。

　　但是与IPv4一样，IPv6一样会造成大量的IP地址浪费。准确的说，使用IPv6的网络并没有2^128个能充分利用的地址。首先，要实现IP地址的自动配置，局域网所使用的子网的前缀必须等于64，但是很少有一个局域网能容纳2^64个网络终端；其次，由于IPv6的地址分配必须遵循聚类的原则，地址的浪费在所难免。

　　但是，如果说IPv4实现的只是人机对话，而IPv6则扩展到任意事物之间的对话，它不仅可以为人类服务，还将服务于众多硬件设备，如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等，它将是无时不在，无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。而且它所带来的经济效益将非常巨大。当然，IPv6并非十全十美、一劳永逸，不可能解决所有问题。IPv6只能在发展中不断完善，也不可能在一夜之间发生，过渡需要时间和成本，但从长远看，IPv6有利于互联网的持续和长久发展。 目前，国际互联网组织已经决定成立两个专门工作组，制定相应的国际标准。

　　一、IPv6业务应用发展现状及存在的问题

　　对于IPv6及下一代互联网来说，业务是成功的关键。IPv6路由协议的优势在于能更好地支持各种端到端及多媒体业务，如视频会议、VoIP、文件共享、信息家电、及时通信以及上面提到的移动数据业务。目前，部分国外厂家在此领域也进行了一些前瞻性的开发，实现了相应的原型产品，但这些应用产品侧重于功能的初步开发，缺乏完整的体系结构和良好的可扩展性，也没有配套的支撑管理系统，因此和实际的电信级业务产品之间还具有较大的距离。

　　随着以IPv6路由协议为的下一代互联网的逐步部署，厂商和运营商合作开发新型业务及应用成为非常重要的工作。对于运营商来说，需要明确用户在下一代互联网中的实际业务需求，并研究制定下一代业务平台的体系架构，解决在实施下一代业务中所需的关键技术，并制定新型业务的规范，争取在下一代互联网的价值链中占据有利地位。对于设备制造商来说，根据运营商的业务需求和网络业务现状，尽早开发出符合市场需求的业务产品，使这些业务能充分发挥IPv6路由协议的新特性。

　　二、IPv6的移动数据能力

　　移动数据业务是在移动通信平台上开展的多种数据业务，如：视频点播、移动定位、远程监控、企业网络访问、多媒体短信、互联网访问、WAP和电子商务等。移动数据业务是移动通信和数据通信相互结合的产物，与固网数据业务相比，更能体现业务的个性化和多样化特色，它是继移动话音后有可能带动移动网络快速发展的重要动力。移动数据网络采用IPv6路由协议可实现移动终端之间、移动终端和固网终端之间端到端的双向通信，从而使移动通信形式和功能更加多样化。

　　目前，IETF和3GPP针对在移动网络中如何部署IPv6路由协议进行了非常多的工作，如制定为3G终端分配IPv6地址方案。由于移动终端数量巨大，剩下的约1/3的IPv4地址空间不能满足移动用户的需求，而IPv6地址空间非常巨大，可以为每个移动用户分配公有的IPv6地址。移动网络为终端配置IPv6地址的方式有两种：有状态地址配置和无状态地址配置.有状态地址配置需要DHCP服务器来给终端配置IPv6地址,无状态地址配置方式不需要另外的实体(除GGSN外)参与地址配置过程。

　　由于移动终端可通过多种接入技术实现对于IP网络的访问，如：WLAN、GPRS/3G蜂窝系统等，所以当用户终端在这些不同接入方式间发生切换时，需要限度地保持现有的通信会话连接(如TCP连接等)。移动IPv4和移动IPv6都可使用户跨越不同接入介质，并能保证网络层以上会话的正常进行，同时用于跨越不同移动网络时(不同GGSN域间)移动功能的实现。移动IPv6能有效地解决无线和有线网络中主机移动性问题，对于增强3G网络中终端的移动性是一个可行的补充方案。目前移动IPv6的建议是今年6月份在IETF刚刚通过的RFC3755(Mobility support in IPv6)。

　　三、中国电信在IPv6方面的工作

　　作为国内固网运营商--中国电信集团公司一直对IPv6和下一代互联网领域非常重视，并对其进行了长期的跟踪研究。作为中国电信集团公司的直属研究机构--中国电信股份有限公司北京研究院在IPv6领域开展了长期深入的研究和实践工作。

　　2001年5月份开始，中国电信进行了IPv6总体技术方案项目的研究工作，主要对IPv6各方面的技术特性进行了详细的调研和研究，根据相关国内标准和国际标准，结合中国电信的具体情况，制定中国电信IPv6网络总体技术方案。重点研究了IPv6地址格式、IP地址规划和IPv6地址分配、IPv4向IPv6过渡的技术方案、路由协议扩展、DNS扩展、IPv6对移动性的支持、IPv6对实时业务的支持、网络安全机制、IPv6对上层的影响、路由器升级方案、中国电信数据网的过渡策略以及相应的实验方案等。

　　2002年8月份，北京研究院编制地址申请，协助集团公司相关部门从APNIC申请到了正式的IPv6地址:2001:c68::/32，中国电信也成为国内早从APNIC拿到IPv6正式地址的电信运营商，从而为IPv6的进一步的研究工作打下了良好的基础。从试验中得到的许多重要的结论为将来深入研究NGI/IPv6打下了良好的基础,目前此网络已经实现了和IPv6网络的互通。

　　从传统互联网向下一代互联网的演进是非常复杂和重要的问题。北京研究院针对运营商网络的实际情况和技术发展现状，在试验和参考国外运营商经验的基础上，对于新技术进行取舍和整合，提出了国内网络演进的方案和策略。鉴于接入网、城域网和骨干网在容量、特性和功能上的差异，分别针对这些网络提出了不同的演进方案。我们期望通过努力，使下一代互联网在中国能获得突破性发展，并能为运营商、设备制造商和用户带来实际的益处。