IPv6是“互聯網協議第六版”的縮寫,是由IETF設計的下一代互聯網協議,目的是取代現有的互聯網協議第四版(IPv4)。IPv4的設計思想成功地造就了目前的國際互聯網,其核心價值體現在:簡單、靈活和開放性。
但隨著新應用的不斷涌現,傳統的IPv4協議已經難以支持互聯網的進一步擴張和新業務的特性,比如實時應用和服務質量保證等。其不足主要體現在以下幾方面:
(1)地址資源即將枯竭:IPv4提供的IP地址位數是32位,也即1億個左右的地址。隨著連接到Internet上的主機數目的迅速增加,有預測表明,所有IPv4地址將在2005-2010年間分配完畢。雖然目前使用NAT來減輕了地址空間不足的壓力并利用PPP/DHCP來實現部分地址重復使用,但IPv4地址資源仍在以驚人的速度被吞噬。
(2)路由表越來越大:由于IPv4采用與網絡拓撲結構無關的形式來分配地址,隨著連入網絡數目的增漲,路由器數目飛速增加,決定數據傳輸路由的路由表也就不斷增大。目前人們采用CIDR來暫時減緩這種趨勢。
(3)缺乏服務質量保證:遵循Best Effort原則,雖然該原則使IPv4簡單高效,但對互聯網上涌現出的新業務類型缺乏有效的支持,比如實時和多媒體應用,這些應用要求提供一定的服務質量保證,如帶寬、延遲和抖動等。
(4)地址分配不變:是采用手工配置的方法來給用戶分配地址,這不僅增加了管理和規劃的復雜程度,而且不利于為那些需要IP移動性的用戶提供更好服務。
IPv6能夠解決IPv4的許多問題,如地址短缺、服務質量保證等。同時,IPv6還對IPv4作了大量的改進,包括路由和網絡自動配置等。IPv6和IPv4將在過渡期內共存,并逐步取代IPv4。
由IP地址危機產生和發展起來的IPv6作為下一代互聯網協議已經得到了各方的公認,未來互聯網的發展離不開IPv6的支持和應用,甚至被認為是后起發展網絡的國家追趕“發達”國家的一個良好機遇。正因為如此,目前各方面都在加緊對IPv6的研究和應用開發.IPv6的發展主要得益于政府和廠商兩方面的支持。
(1)政府支持
IPv6與下一代網絡的發展密切相關。隨著電信技術和Internet的發展,下一代網絡(NGN/NGI)已初具端倪,并將進一步演進和發展。ITU-T的NGN計劃(NGN 2004 Project)將下一代網絡看作是全球信息基礎設施(GII)的具體實現。在Internet成功商業化的同時,下一代互聯網的研究與開發工作在各國政府的支持下逐漸展開:
. 1995年美國科學基金會(NSF)資助了下一代因特網(NGI)研究計劃,建立了NGI主干網(vBNS);
. 1998年美國大學先進網絡聯盟(UCAID)成立,設立Internet2研究計劃,建立主干網Abilene;
. 1998年亞太地區先進網絡組織A-PAN成立,推動亞太地區下一代因特網的研究;2001年歐共體資助下一代因特網研究計劃,建立主干網GEANT。通過這些計劃的實施,全球已初步建成大規模先進網絡試驗環境,攻克了一批網絡關鍵技術。而無論是產業界的NGN(Next Generation Network)還是學術界的NGI(Next Generation Internet),均以IPv6作為其核心技術。
(2)美國IP發展現狀
思科于2001年7月10日宣布與微軟、IBM、惠普、SUN和摩托羅拉結成伙伴關系,共同推進IPv6軟硬件的開發,這標志著美國對IPv6的積極推進。由于IPv6可以提供更好的網絡安全和質量更佳的傳輸服務,美國國防部自2003年10月開始支持IPv6協議。今后IPv6將被融入新型武器和通信系統的設計當中,到2008年美國軍方將實現的本土全面IPv6計劃。
(3)歐洲國家IPv6發展狀況
歐洲各國政府和大公司對IPv6的態度都比較積極。他們認為采用IPv6將徹底解決下一代固定網服務和移動網服務的廣泛部署的地址空間問題。到目前為止,歐委會已經提供5500萬歐元的資金用于兩個IPv6的試驗項目。歐委會希望歐洲國家盡早采用IPv6,從而加強歐洲固定運營商和移動運營商的競爭力,并帶動相關設備的其它行業的競爭力提高,如汽車和家用電器行業。歐委會的許多建議都希望集中強化歐盟的支持,以鼓勵IPv6服務與應用在固定網和無線網上開展大規模試驗以及開發IPv6的設備與服務。
(4)亞太地區IPv6發展狀況
由于IP地址緊缺等原因,亞洲國家也在積極推動IPv6的發展,并已走在世界的前列。目前亞洲國家中。日本政府制定了“e-Japan”的戰略:1999年2000年開始分配IPv6的地址,2001年-2005年開始全日本的IPv6商用化服務。
雖然日本的IPv6研發和應用走在了亞太各國的前列,但同時亞太地區一些經濟較發達的國家和地區如韓國、新加坡等也對新技術比較關注。自2005年起,韓國公共部門通信網將首先采用新一代因特網體系。同時,韓國將建立有線和無線一體化的試驗網,提供IPv6制式的因特網電話服務,試用相關設備和技術。
(5)中國IPv6發展狀況
在中國的IPv6產業化進程中,政府對IPv6技術及產業發展給予了極大的關注與支持,并在標準制訂、技術研發、國家立項與資金支持、政府間交流與合作等方面發揮了主導與積極的推動作用。其中CNGI是一個重要項目。CNGI計劃由中國政府牽頭,包括8個部委:發改委,信產部,科技部,教育部等。2003年8月獲得國家批復。中國5大電信運營商和學術科研網CERNET2將構筑6個全國性的IPv6骨干網絡(覆蓋全國39個重要節點)和至少2個交換中心(IX)以實現各IPv6骨干網絡的互連互通。
目前,我國已建成了世界上最大的下一代骨干網絡(IPv6),并且政府正計劃進一步加大對IPv6試商用的推進力度。業內專家也指出,我國IPv6產業在終端和業務平臺方面比較薄弱,成為制約這一產業發展的瓶頸,今后應該加大這方面的研發力度。
業內人士介紹,現有的互聯網是在IPv4協議的基礎上運行,IPv6是下一版本的互聯網協議,它的提出最初是因為隨著互聯網的迅速發展,IPv4定義的有限地址空間將被耗盡。IPv4采用32位地址長度,只有大約43億個地址,而IPv6采用128位地址長度,幾乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6實際可分配的地址,整個地球每平方米面積上可分配1000多個地址。
由于IPv6能夠解決IPv4的許多問題,如地址短缺、服務質量保證等,同時還對IPv4作了大量的改進,包括路由和網絡自動配置等。因此,IPv6和IPv4將在過渡期內共存,并逐步取代IPv4。