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IPv6領域的研究與實踐

2019-11-03 09:01:49
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供稿：網友
解沖鋒 趙慧玲


　　
　　一、IPv6業務應用發展現狀及存在的問題

　　對于IPv6及下一代互聯網來說，業務是成功的關鍵。IPv6的優勢在于能更好地支持各種端到端及多媒體業務，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據業務。目前，部分國外廠家在此領域也進行了一些前瞻性的開發，實現了相應的原型產品，但這些應用產品側重于功能的初步開發，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，因此和實際的電信級業務產品之間還具有較大的距離。

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

　　二、IPv6的移動數據能力

　　移動數據業務是在移動通信平臺上開展的多種數據業務，如：視頻點播、移動定位、遠程監控、企業網絡訪問、多媒體短信、互聯網訪問、WAP和電子商務等。移動數據業務是移動通信和數據通信相互結合的產物，與固網數據業務相比，更能體現業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展的重要動力。目前移動網絡主要采用IPv4協議來支持數據業務，但在移動網絡中采用IPv4協議在許多方面的實現效果并不是很理想。以地址為例，由于IPv4地址很有限，負責亞太地區IP地址分配的APNIC(Asia-Pacific Network Information Center，亞太網絡信息中心)規定，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地址可以支持傳統的互聯網訪問和WAP業務，但對端到端型業務，如加密型、多方通信、多媒體通信等，就會存在許多困難。IPv6協議在設計時充分考慮了移動需求，并將移動IPv6作為IPv6協議的基本組成部分，因此已經成為移動數據業務的主要候選協議。3GPP組織已經將IPv6協議作為第三代移動通信3G系統的重要組成部分，并規定在3GPP R5版本中采用IPv6協議來支持IMS(IP Multimedia Subsystem，基于IP的多媒體子系統)。移動數據網絡采用IPv6協議可實現移動終端之間、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3GPP需求制訂了基于IPv6協議承載數據業務的相關建議，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：有狀態地址配置和無狀態地址配置.有狀態地址配置需要DHCP服務器來給終端配置IPv6地址,無狀態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對于IP網絡的訪問，如：WLAN、G
　　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地址規劃和IPv6地址分配、IPv4向IPv6過渡的技術方案、路由協議擴展、DNS擴展、IPv6對移動性的支持、IPv6對實時業務的支持、網絡安全機制、IPv6對上層的影響、路由器升級方案、中國電信數據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路由協議測試、用戶接入試驗、業務試驗、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了和全球IPv6網絡的互通。

　　從傳統互聯網向下一代互聯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展現狀，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。業務是新一代互聯網成功的關鍵，北京研究院目前的一個研究重點是下一代互聯網業務研究，包括：下一代網絡及業務平臺體系架構，關鍵技術實現以及相關試驗等。我們期望通過努力，使下一代互聯網在中國能獲得突破性發展，并能為運營商、設備制造商和用戶帶來實際的益處。


----《通信世界》

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