IPv6说来就来了
http://tech.ddvip.com 2006年12月21日 社区交流 收藏本文
本文详细介绍IPv6说来就来了
当初在设计IPv4协议时,采用了32位长度,当时没人会想到这42亿之多的地址空间会有一天不够用!
对于地址的需求,原则上讲,包括PC、移动终端和路由器等在内的每个联网设备都应当至少拥有一个IP地址,像路由器这样的设备还需要多个IP地址。中国人口超过10亿,但IPv4地址只有3000万之少。据统计,中国和印度已经耗光了IPv4地址,而同时本国网络发展又十分迅速,所以,面对着巨大的需求压力。而IP地址短缺的问题对我国而言,更是一个迫在眉睫的大难题。
拥有合法IP地址的好处是设备可以无限制地进行各种端到端的通信,因为真实的IP地址被携带于所传输的IP包当中,而不是像NAT那样,把用户的IP地址(合法或私用的地址)映射到NAT设备(典型的如防火墙)的IP地址。如果依赖于NAT设备,那么某些方式的通信会受到限制,例如用户创建的业务、移动IP的使用,因为在NAT的情况下,对端看到的是另一个设备的地址,而非与之通信的设备地址。
随着传统固定网设备对IP地址的需求的增长,如路由器和服务器的加入,以及移动终端数量和数据业务量的巨大增长,IPv4地址短缺的问题已经成为一个亟待解决的问题。这个问题的解决涉及到引入IPv6,以及一些适应性/过渡性技术和相关工具,以保证技术的平滑升级。
从IPv4过渡到IPv6并不是一件容易的事情,因为从IPv4升级到IPv6涉及到很多技术问题和商业问题,甚至还有政治问题。最明显的当然是技术更换的策略,以及基础设施的升级和建设,这二者都需要运营商和用户付出非常大的技术和金钱的代价。
技术时机已成熟
前几年,对于IP地址短缺的问题是采用地址转换技术,但随着移动设备的增加,NAT已经不敷足用,IPv6才是终极解决方案,因为它不仅是IPv4的自然扩展,提供了128位的IP地址,而且克服了IPv4的一些不足,例如改进了IP包头的结构、地址层次结构,从而使得路由表的组织更具结构性,减轻了骨干设备的负担等;另外还引入了新的特色,如自动配置、对于安全性和QoS的本质上的支持等等。
IPv6取代IPv4只是时间问题,而且这个时间要比预期的来得更快些。IPv6的主体标准化工作已经完成,并在6Bone实验网上进行了充分的实验,剩下的只是一些工具细节问题。大部分路由器,包括核心的和边缘的,都提供了IPv6的支持,以及相关配套协议的支持;大部分主机操作系统,无论是商业的还是开放源码的,也很早就支持IPv6了。所以,从技术上讲,全面转向IPv6的时机已经成熟。
IETF提出的IPv4向IPv6过渡计划包括两项主要技术:双协议栈技术和隧道技术。双协议栈主要运行在路由器上,保证同时服务于IPv4和IPv6网络;隧道技术则是在IPv6和IPv4之间进行转换的技术,目的是连接处于IPv4网络海洋中的IPv6孤岛。这些技术本身已经标准化,同时标准化的还有相关的工具集,这些工具是为了保证实际过渡工作的顺利,双协议栈有不少于8个工具,隧道有不少于5个工具,IETF正在对这些工具进行试验,并因此而放缓了IPv6的推进速度。
亟待突破阻力
解决IP地址问题,或者说采用IPv6协议,一直遇到很多阻力,导致其迟迟不能推行。阻力主要来自于两方面:业务的缺乏和管理层面。
数据业务其实是驱动IPv6技术实现的一个最重要的动力源。如果没有足够的需求必须要采用独立的合法IP地址,那么运营商也就不会热衷于升级设备或扩建基础设施。目前的问题是,移动互联网络虽然发展很快,但终端用户大部分还只是需要传统的语音业务,数据业务的需求还有很大局限性。所以尽管需要IPv6地址硬件基础逐渐形成,如中国联通的CDMA20001x和中国移动的GPRS网已经存在,并且也提供了PDSN/GGSN等核心接入设备和相关软件系统,但软件的需求和业务内容并未确立,因此,IPv6在其决定性应用因素——3G移动通信方面,还是万事俱备,只欠业务和需求。
另一方面,美国政府和IETF似乎也未做好向IPv6过渡的准备。美国拥有30亿以上的IP地址,当然目前是足够使用了,所以过渡到IPv6的压力较小,当然,随着手持设备的大量使用,在两三年内,美国乃至全球都会感到IP地址的缺乏:要知道美国IP地址的使用有严重浪费的现象。IETF当然是IPv6技术获得推进的关键性组织,但它的思路似乎是等到技术细节完全确定后,才在全球范围内推广使用IPv6。但我国以及亚太的一些国家,如韩国、日本等,已经不可能再等待了,尽早采用IPv6是聪明之举。这提醒我们一点:各国家和地区也许不是齐头并进地采纳IPv6技术,而是按需要各自发展。对中国而言,正值IT业不景气之时,中国电信业和网络市场其实是全球新技术和新设备的温床,IPv6应当在这里获得第一推动性的发展。
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