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移動互聯網、物聯網、三網融合—IPv6的市場推手

2011/01/30

　　“讓地球上每一粒沙子都具有一個IP地址。”多年以前一些專家形容IPv6的一句戲言，如今有望成為現實。

　　被譽為“互聯網之父”的文頓·瑟夫日前指出，全球IP地址即將在“幾個星期內”用盡。一時間全球網絡患上了“IP地址恐慌癥”，IPv6再度成為業(yè)界矚目的焦點。黑云壓城城欲摧，據中國電信總工程師韋樂平透露，中國IPv4地址的存量絲毫不容樂觀，其枯竭近在眼前。單從數字上來說，IPv6所擁有的地址容量是IPv4的約8×1028倍，將能徹底解決目前可見的網絡地址資源數量短缺的問題。那么，中國的IPv4地址何時用盡？用盡后會出現什么情況？對網民有何影響？中國從IPv4向IPv6的轉型目前進展如何？互聯網產業(yè)各方分別作出了什么努力？還面臨哪些主要障礙？圍繞這些問題，記者專門采訪了中國互聯網絡信息中心（CNNIC）的專家和中國電信等運營商的相關部門，為讀者作出全面解讀。

　　誰在呼喚IPv6？

　　我國物聯網、移動互聯網、三網融合等產業(yè)的發(fā)展都需要海量的IP地址作為支撐， IP地址嚴重不足已成為制約這些處于全球競爭前沿、具有最廣闊前景的新興產業(yè)發(fā)展的瓶頸。隨著物聯網、移動互聯網、IPTV、寬帶上網等業(yè)務不斷發(fā)展壯大，運營商不停地擴大網絡規(guī)模，這也使IPv4地址枯竭的速度更快了。

　　互聯網名稱與數字地址分配機構（ICANN）公布的最新數據表明，全球IPv4地址僅剩余2.52億個，不到總量的6%，預計IPv4地址會在2011年8月耗盡。根據工信部電信研究院通信標準所互聯網中心何寶宏的研究，未來5年，我國IP地址需求量將激增，其中移動互聯網為10億個，物聯網預計需求量在100億個，固定互聯網為5億個，而按照IP地址33%的利用率來推算，我國未來IP地址需求量為345億個。業(yè)內人士認為，IPv6是解決IPv4地址短缺的爭議最少的方案。

　　移動互聯網

　　將以IPv6為紐帶

　　IETF主席Russ Housley認為，移動性是目前互聯網的發(fā)展趨勢。目前越來越多的移動終端和移動網絡被應用，不僅應用于通常的固定場所，還應用于飛機、輪船、汽車等移動交通工具，即用戶不僅要連接互聯網，而且其連接互聯網的地點也是不斷變化的，這將會使環(huán)境變得更加復雜。Russ Housley強調，未來全球的移動互聯網將以IPv6為紐帶。

　　移動互聯網對IPv6的需求最直接，專家指出，移動互聯網上的應用已經出現了移動電視、移動游戲、移動支付、手機地圖、視頻會議、視頻監(jiān)控、多媒體通信、視頻教育、在線視頻音樂等，各類應用發(fā)展迅速，終端數量快速增長、在線時間延長都增加了對IP地址的需求。移動互聯網上有許多新型而精彩的服務，IPv6將是實現這些服務的關鍵。不久的將來，當每個人都要攜帶一個或多個移動終端時，IPv6將為所有的移動終端提供唯一的IP地址。

　　全球3G用戶快速增長，普及率提升，也帶動了智能手機的快速增長。例如面世9個季度之后，iPhone+iTouch用戶已經8倍于美國在線用戶，發(fā)達國家和地區(qū)如日本、北美、歐洲智能手機份額均超過20%。有專家預計，隨著運營商和廠商為用戶提供更多的智能終端，尤其是智能手機，未來IP地址的需求量將是現有規(guī)模的10倍。各種各樣聯網的智能終端乃至移動智能終端將對IP地址產生巨大的需求，IPv4地址瀕于耗盡，IPv6有充足地址量且具備更好的地址特性，是解決地址空間不足、滿足新業(yè)務需求的根本途徑，向IPv6網絡過渡是大勢所趨。日本發(fā)展智能手機經驗表明，只有提供10倍于目前的IP地址，才能迎接智能手機時代。

　　物聯網

　　IP地址缺乏是最大瓶頸

　　中國電信集團總經理王曉初此前公開表示，物聯網最大瓶頸是IP地址缺乏。大量物聯網終端正在接入網絡，也增加了對IP地址的需求。據了解，到２０２０年之前，全球接入物聯網的終端將達到５００億個。

　　在物聯網中，物品應具有4個特性：可識別性、可感知性、可定位性以及可控制性。這4個特性使得物聯網對地址資源具有以下的特殊需求：物聯網需要地址資源支持海量性，因為物聯網中存在著海量的物品，這些物品的數量將以萬億計，而任意的物品之間均可能需要互聯，互聯時需要網絡地址用于定位，這些地址也將可能以萬億計；物聯網需要地址資源支持移動性，在物聯網中，聯網物品的物理位置隨時可能發(fā)生變化，比如物流行業(yè)中的商品、郵政行業(yè)中的郵件等，因此要求物聯網中的物品網絡地址需要相應的動態(tài)配置，其網絡地址的有效性不應因其物理位置的改變而受影響；物聯網需要地址資源支持安全性，物聯網將比互聯網具有更高的安全需求，這些安全需求包括物品信息來源的可靠性需求、完整性需求和機密性需求。基于RFID/EPC技術而提出的物聯網概念，是要實現全網絡融合，無限地延伸網絡邊界，因此，IPv6與RFID技術相結合，才能構成全網通信的基礎。

　　三網融合

　　基礎傳輸手段應是IPv6

　　清華大學教授吳建平認為，IPv6應該是我國未來三網融合基礎傳輸手段的方向。在三網融合領域，如果現有5億臺電視終端全部實現雙向化改造，所需IP地址數量非常巨大。在三網融合得到全面推動的環(huán)境下，互聯網電視、手機電視、IPTV等融合終端的出現，也要求新的地址分配模式。

　　吳建平認為，10年內，國內絕對不可能產生出一個新的IP標準。IPv6已經擁有龐大的IP地址數量，沒有必要再設立更大的地址，用IPv6做未來三網融合的基礎傳輸是最理想的選擇。當前我國的三網融合，可能存在著三種路線圖：第一種是基于電信網絡的NGN模式，即IP承載網+3G+電視;第二種是基于廣電網絡的NGB模式，即電視+互聯網+3G;最后一種是基于互聯網角度考慮的NGI模式，即基于互聯網提供電話/3G業(yè)務、電視業(yè)務和其他創(chuàng)新性業(yè)務。

　　名詞解釋：

　　IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯網協(xié)議”。IPv6是IETF(互聯網工程任務組，Internet Engineering Task Force)設計的用于替代現行版本IP協(xié)議(IPv4)的下一代IP協(xié)議。

　　誰在應用IPv6？

　　全球IPv6正進入商用階段

　　經過多年的試驗探索和金融危機的洗禮，2011年起，全球下一代互聯網正全面進入商用階段。構成現今互聯網技術基石的IPv4相關標準的制定，主要由國際上幾個大廠家主導，而IPv6的相關標準得到世界各國和全球產業(yè)界的廣泛參與，大大改變相關標準由幾個大廠家主導的情況，成為下一代互聯網商業(yè)部署的助燃劑。

　　NTT、Verizon、Comcast等運營商也全力推動IPv6的全面商用。2009年3月，谷歌網站已經開始支持IPV6，而Facebook網站在2010年初開始支持IPv6地址協(xié)議。美國政府已經認識到，IPv6對于美國互聯網經濟持續(xù)發(fā)展具有關鍵作用：促進聯邦現代化信息建設部署（如云計算、寬帶、智能電網等）；降低互聯網服務復雜性，并增強其透明度；使端對端網絡通信安全服務無處不在，并作為未來聯邦IT系統(tǒng)的基礎；促使未來互聯網通過一個智能的、架構優(yōu)良的網絡運轉，并能支持未來海量互聯網服務。

　　美國政府首席信息官Vivek Kundra發(fā)布指令，要求在2010年10月30日前，指派IPv6過渡經理，并提交名單、頭銜和聯系方式，所有的美國政府機構在2012年底之前把面向公眾的網站和服務升級到支持IPv6(如web、email、DNS、ISP服務等)；在2014年底前全面升級與公眾互聯網及企業(yè)網相關的應用軟件支持IPv6；強制要求政府各部門IT網絡采購全面滿足USGv6文件，采購設備需通過IPv6相關測試。Vivek Kundra宣布，為保證互通性，各部門在未來一段時間內還需繼續(xù)使用IPv4，即采用IPv4與IPv6共存的策略，逐步向IPv6全面過渡的戰(zhàn)略。美國行政管理和預算局（OMB）與NIST會協(xié)作，共同貫徹USGv6文件及測試條例，其中該測試將為滿足IPv6需求提供技術基礎，并為商用產品提供相應的資質。這是奧巴馬政府自執(zhí)政以來首次公開發(fā)表有關IPv6的政策。另據美國最新調查顯示，84%的組織已經取得IPv6地址或考慮申請，而只有16%的用戶沒有任何部署IPv6的計劃。

　　誰在建設IPv6？

　　今年將成運營商IPv6規(guī)模建設年

　　2010年～2011年試商用，啟動網絡和平臺支持IPv6改造，確定網絡及業(yè)務過渡方案、現網商業(yè)化試點，基本具備引入IPv6業(yè)務的網絡條件；2012年～2015年規(guī)模商用，IPv4/IPv6網絡和業(yè)務共存，網絡和平臺規(guī)模改造，業(yè)務逐步遷移，新型應用和用戶規(guī)模持續(xù)擴大；2015年之后全面商用，新型應用占據主導，IPv4網絡和業(yè)務平臺逐步退出。隨著中國電信IPv6發(fā)展的“五年規(guī)劃”浮出水面，2011年將成為我國電信運營業(yè)IPv6大規(guī)模建設之年。

　　我國政府、運營商、產業(yè)界積極支持IPv6為基礎的下一代互聯網發(fā)展，大批企業(yè)推出相關IPv6網絡設備，相關運營商紛紛進行試驗探索，IPv6網站、終端和應用軟件也不斷涌現。

　　中國電信作為運營商中IPv6的先行者，2010年在上海世博會、長沙電信和無錫電信城域網開始IPv6商用部署，2011年深圳大運會的信息網絡也已明確將采用IPv6協(xié)議，并開發(fā)了豐富多彩的IPv6業(yè)務。在下一代互聯網的應用實踐方面，中國電信在湖南打造了國內第一個IPv6商用網絡，重點從現有自營業(yè)務向IPv6遷移以及開發(fā)新型的IPv6示范應用兩個方面推進，一是實現了湖南IDC承載IPv6應用服務能力及IPv6版“互聯星空·湖南站”的上線，改造后的系統(tǒng)可支持IPv4和IPv6用戶的訪問、認證、支付，并實現了單一域名智能分流訪問請求；二是首次開發(fā)了基于IPv6的物聯網應用——湖南農業(yè)溫室綜合監(jiān)控系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)，明顯提高了農業(yè)效率，并促進引發(fā)更多行業(yè)應用的轉型，進而帶動下一代互聯網的發(fā)展。

　　中國電信長沙城域網實現了IPv6寬帶接入業(yè)務的端到端流程穿越，這是國內商業(yè)網中首次實現端到端的IPv6業(yè)務支撐，為基于IPv6技術的下一代互聯網走向規(guī)模商用奠定了基礎。在湖南實踐中，中國電信擁有了《面向業(yè)務IPv6地址分類與分配方法》、《下一代互聯網業(yè)務服務開通系統(tǒng)》、《下一代互聯網業(yè)務自動激活系統(tǒng)》等一系列專利，為我國下一代互聯網產業(yè)打破外國專利的壟斷提供了有益的探索。

　　2010年，不僅中國電信在IPv6商用的道路上邁出了關鍵的一步，中國移動、中國聯通也在 IPv6技術研究和試點測試方面作出了巨大努力。中國移動組織主流網絡設備廠家進行了全面的IPv6功能、性能和組網測試，2010年12月下旬在河南展開試點，后續(xù)工作重點將集中在產業(yè)推動（尤其是移動產業(yè)鏈）、大規(guī)模實驗室測試、現網試點、IPv6基地建設、IPv6過渡技術創(chuàng)新等方面。2011年，中國移動還將結合TD-LTE規(guī)模試驗進行 IPv6實驗室測試和試點，對IMS、WAP等業(yè)務進行現網試點。中國聯通也高度重視IPv6技術的研究和運營，組成IPv6聯合工作組，已經開始了針對IPv6的部署測試和驗證工作。

　　誰在推動IPv6？

　　國家行動是產業(yè)成功關鍵

　　由IPv4向IPv6的協(xié)議轉型是個巨大工程，除所有終端用戶都必須更換終端接駁互聯網的路由器或調制解調器外，所有網站及互聯網運營商都必須全面改造，提供適用于IPv6終端接入網站的“入口”，當前我國IPv4向IPv6過渡的戰(zhàn)略還面臨數重挑戰(zhàn)，盡快實施國家行動計劃是產業(yè)成功的關鍵。

　　在我國，IPv6網絡發(fā)展處于早期階段，沒有進入一個廣泛部署，IPv6產業(yè)鏈還不完善，屬于產業(yè)鏈形成階段。我國從2003年啟動的“中國下一代互聯網示范工程（CNGI）”、新一代互聯網技術綜合實驗環(huán)境、中科院的“IPv6網絡關鍵技術及城域示范系統(tǒng)”等，都有力地促進了中國IPv6網絡的發(fā)展，積累了一定的運營經驗。然而，我國的IPv6研究和網絡發(fā)展仍多限于科研、政府機構和試驗，未形成規(guī)�；逃�。CNGI的項目是最有力量的國家IPv6推動計劃，積累了一定的運營經驗,但尚缺乏推動IPv4向IPv6過渡的一個有效組織機制措施和清晰時間表。

　　值得一提的是，當前我國IPv4向IPv6過渡的戰(zhàn)略還面臨數重挑戰(zhàn)：與IPv4網絡相比，目前IPv6網絡在我國的發(fā)展仍處于早期階段，還沒有進入到廣泛部署實施階段；IPv6產業(yè)鏈還不完善，處于產業(yè)發(fā)展的形成階段；IPv6網絡部署上，我國網絡運營商基本完成了骨干網絡IPv6改造的進程，骨干網上的網絡設備基本都支持IPv4/IPv6雙棧，但我國IPv6網絡發(fā)展集中在骨干網層面，向城域網和邊緣網絡延伸不足，難以為IPv6特色業(yè)務的開發(fā)和規(guī)模商用提供有效平臺，相應的IPv6終端也比較少；由于運營企業(yè)大量采用私有地址，直接影響了其他產業(yè)環(huán)節(jié)的IPv6投入力度；沒有形成統(tǒng)一的全國性地址管理分配機制。技術上，IPv4和IPv6的互聯互通是一個大問題，當前的互聯網應用仍都在IPv4網絡上，如果不能很好地解決IPv4和IPv6互聯互通的問題，IPv6將成為孤島，無法得到實質性大規(guī)模推廣。

　　向下一代互聯網過渡是一個復雜的系統(tǒng)工程，它涉及核心網絡，用戶的接入設備、終端、應用、網站、軟件等各個環(huán)節(jié)的同步建設和改造遷移，需要產業(yè)鏈的協(xié)同配合，因此國家層面的推動是產業(yè)成功的關鍵。CNNIC建議，在IPv4過渡到IPv6問題上，我們應當盡快實施國家行動計劃，盡快建立統(tǒng)一的IP地址管理機制和政策協(xié)調機制。根據《國務院關于培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》，我國政府將在“十二五”規(guī)劃中統(tǒng)籌考慮資源、產業(yè)、應用、建設、安全等方面的因素，全面推動下一代互聯網(IPv6)的部署。在國家行動計劃的統(tǒng)一推進、協(xié)調之下，地址分配機構、網絡運營商、設備制造商、軟件開發(fā)商和標準制定機構共同推動IPv6技術的快速穩(wěn)定應用，促進我國實現IPv4向IPv6的平滑過渡。這也是我國在下一代互聯網取得領先優(yōu)勢的關鍵所在，對建設創(chuàng)新型國家具有重大意義。

　　IPv6的優(yōu)勢在于數量非常之大，號稱能讓“每粒沙子都擁有一個IP地址”，不存在IP地址耗盡的問題。因此，全面啟用IPv6將徹底改變我國互聯網未來發(fā)展受制于IPv4地址資源的窘境。面對IPv4地址消耗殆盡臨界點的日益迫近，中國比其他國家面臨著更加巨大的缺口壓力，必須加大IPv6地址申請力度，進行大規(guī)模IPv6網絡部署。目前，作為國家級IP地址分配機構CNNIC通過開通“IPv6地址快速申請通道”，面向CNNIC的IP地址聯盟成員免費提供1塊可攜帶的IPV6 地址資源，幫助ISP進行向IPv6地址部署的平穩(wěn)過渡。
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人民郵電報


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