IPv6的最新应用

IPv6的最新应用

IPv6是下一代网络的关键技术，IETF从1994年开始着手研究开发下一代的IP协议即IPv6，1995年IPv6核心协议草案的形成，1998年IPv6核心协议相对成熟，之后的几年间业界对IPv6的探讨与争论一直不断。
最近，全球一些发达国家对IPv6的开发和应用取得了实质性的进展，一些国家和地区推出了很有特色的应用、一些运营商推出了商用业务和应用，为我们勾勒出了IPv6的未来发展前景。例如：日本的电信运营商推出了商用IPv6业务、韩国的IPv6推广主要是沿着与宽带业务相结合的发展方向、美国首先将IPv6应用于军事领域、欧洲的IPv6应用将在移动领域有所突破、而我国的CNGI项目是政府引导的IPv6发展计划。
日本NTT的IPv6业务在全球开花
日本被认为是最先进的IPv6试验场。早在1999年，日本的一些运营商/互联网服务提供商就已经开始启动IPv6的试验业务和服务，如NTT、IIJ、KDDI、JT和PoweredCom等运营商都开始提供实验性服务。到目前为止，日本已经有10个以上的IPv6商用业务和实验服务提供商，其中NTT公司的IPv6全球发展策略尤其引人注目。
1.NTT的IPv6研发历史
NTT有着一段较长的IPv6研发历史。早在1996年，NTT的研究实验室就启动了全球IPv6研究网络并与6bone相连接。1999年，NTT公司从APNIC获得了正式的IPv6地址sub-TLA，并开始为OCN(日本国内ISP服务的名称)用户提供实验性的IPv6隧道服务。这一实验性服务受到一些高级OCN用户的欢迎，总共有200多用户参与了这项试验。
2000年，NTT MCL在美国San Jose启动了全球第一个IPv6 IX，NTT Europe在欧洲启动了试验性的IPv6服务。
2001年NTT公司在日本启动了商业IPv6服务：“IPv6网关服务”和“OCN IPv6隧道服务”。在日本国家级项目“IPv6家电试验”中，NTT作为电信运营商起到了主导作用。
2002年6月，NTT的子公司Internet Multifeed在东京启动了商业IPv6 IX“JPNAP6”；2002年8月，NTT启动了带即插即用功能(站点自动配置)功能的IPv6/IPv4双协议栈的ADSL接入服务。2002年9月，NTT MSC马来西亚启动IPv6服务，NTT Australia IP开始在澳大利亚提供类似的服务。NTT Europe在2003年2月向欧洲推出了该业务。随后，NTT还宣布将其IPv6业务扩展到澳大利亚、香港、韩国、台湾和美国，NTT/Verio于2003年9月在美国首次推出商用IPv6业务。
NTT/Verio把该业务扩展到美国、亚洲和大洋洲的目的是使ISP能够在本地提供高质量的IPv6业务，并使公司用户和研究中心能够在全球范围内进行研究和开发。
2003年，NTT将IPv6引入IP-VPN服务，并正计划在HOTSPOT(NTT的无线局域网服务)中采用IPv6。
2.NTT推出商业IPv6业务的目的
与所有面向市场经营电信业务的运营商一样，NTT在推出IPv6业务的时候不得不考虑用户和收益问题，对这个困扰所有运营商的问题，NTT有自己独到的见解。
NTT认为在最初阶段可能会很难获得IPv6的用户，在NTT启动IPv6商业服务之前就已经意识到：对于大部互联网的普通用户来说，要促使他们从IPv4向IPv6转变将是非常困难的。但是NTT对IPv6新应用和使用IPv6新方式的未来前景持乐观态度，而所有未来可能的光明前景都必须建立在拥有持续的网络服务的基础之上。
NTT还认为单纯的IPv6不可能给运用商立刻带来商业上的收益和好处，实际上IPv6只是一种网络上新的第三层协议，运用商不可能仅仅通过提供这种新的协议就获取利润，未来能够为运用商赢得收益的是建立在IPv6基础之上的各种应用，除了一些IPv4的传统应用如电子邮件、WEB、客户端/服务器应用之外，IPv6更加适用于相对较新的应用，如端到端应用、非PC网络、传感器网络、建筑自动化和汽车互联等等。
NTT通过在全球推出商业IPv6业务的策略，为未来IPv6应用的发展奠定基础，并达到抢占未来IPv6大发展的先机。
3.NTT推出的IPv6商用业务介绍
NTT的子公司NTT Communications公司与美国子公司Verio共同运营其NTT/VERIO全球IPv6骨干网(如图1所示)，并在全球很多国家和地区推出了商用的IPv6业务，包括亚太地区的日本、韩国、马来西亚、中国台湾、中国香港和澳大利亚；欧洲的英国、荷兰、法国、德国和西班牙。

图1　NTT的全球IPv6骨干网
NTT在日本提供两类IPv6业务(如图2所示)：

图2　NTT提供的两种IPv6业务
·IPv6原生业务——通过IPv6协议直接连接到全球IP骨干网上，向客户提供全球的IPv6网络传输业务。
·IPv6/IPv4双栈业务——只使用一个接入电路同时提供连接到全球IP骨干网上的IPv6和IPv4连接。
最近NTT还在其ADSL业务中也推出了IPv6双栈服务，名称为OCN ADSL业务，这一业务完全支持IPv6，并且通过即插即用功能完全消除了负责的网络设置过程。
OCN ADSL业务(如图3所示)是全球第一种使用ADSL、具有即插即用功能IPv6/IPv4双栈商用业务。其特点有：

图3　NTT的OCN ADSL业务
·提供数量庞大的IPv6地址(/48)，相当于280。
·即插即用的支持使得用户可以使用IPv4和IPv6两种环境而不需要进行复杂的网络设置。
·使用ADSL电路作为接入线，可以获得高速宽带速率，下行速率可达12Mbit/s，上行速率可达1Mbit/s，而且资费水平令客户相当满意。
·客户可以选择免费使用“简便DNS托管”服务，从而能够通过简单的Web界面来注册和修改DNS，而不需要设置DNS服务器。
韩国的IPv6应用推广计划
韩国的宽带发展水平和普及率位居世界前列，因此韩国IPv6的应用主要是朝着与宽带业务相结合的发展方向。为推进IPv6在韩国的发展与应用，韩国政府成立了IPv6战略委员会，计划从2005年开始在以下领域采用IPv6：家庭网络、BeN(宽带融合网络)、公共部门的网络和业务、商业ISP。从2004年7月到12月共计进行以下试验业务，包括：
·IPv6在政府与办公室的应用：
·如在保护区实时检测候鸟迁徙地并为当地政府建立网络照相机；利用IPv6改变政府的办公环境。
·IPv6在家庭的应用：2003年韩国已经在FTTH公寓内建立了IPv6网络，今后提供的应用包括：出于安全考虑为公共通道建立IPv6网络照相机；IPv6视频点播业务；IPv6浏览器、电子邮件、社区、P2P等。
·IPv6在校园的应用：如：使用IPv6网络存储的移动教育系统、提供校园的IPv6无线互联网业务、使用IPv6网络提供基于网络演讲系统的视频点播。
·IPv6在ISP网络上的应用，包括IPv6骨干和接入试验网。如：IPv6门户业务、即时消息、IPv6上的话音业务、视频点播业务等。
·IPv6在高清晰度电视(HDTV)上的应用：如IPv6传输与用户监测、监测高质量视频点播与服务器技术、计划应用于医院和研究中心的高质量视频会议和教育节目。
·IPv6与居家办公(SOHO)：为居家办公人士提供的有线/无线IPv6互联网网关。
·IPv6在医院的应用：如基于IPv6的数字制图系统、使用无线射频识别技术(RFID)和IPv6。
·IPv6在家庭网络中的应用：IPv6移动家庭网络。
·IPv6与电话：基于IPv6的VoIP系统试验业务。
美国国防部将目光转向IPv6
很长一段时间以来，IPv6在美国的发展都处于休眠状态，而2003年6月美国国防部宣布将不再购买不支持IPv6的网络硬件设备的消息令业界为之一震。2003年6月9日，美国国防部发表了一份备忘录，决定采用新的政策在整个部门中部署IPv6。从2003年10月起，其300亿美元的IT预算将只能用来购买支持IPv6的技术，2008年前，国防部的几大部分网络将过渡到IPv6上。美国国防部决定向IPv6过渡的原因主要有：
1.军事网络过渡到IPv6后能够大大提高网络效率
从整个互联网来看，IPv6的转换不可能是一个平滑的过程，因为IPv6的地址长度比IPv4的长，因此安装IPv6将不得不重新设定路由器以便能处理更长的地址串。而对于军事网络或其它独立的网络来说，只要完成路由表和其它地址参数的更改，IPv6的选路将比IPv4有效得多。
2.IPv6的服务质量(QoS)可以加强军事智能化
IPv6数据包的头标中包含了一些新的信息，特别是QoS标记，这也是美国国防部采用IPv6的重要原因之一：良好的QoS可以保障从VoIP到视频流高质量的传输。
目前的互联网是尽力而为的网络，无法控制服务质量，QoS不仅使五角大楼能够获得更好的传输业务，还允许军方根据不同的需要为信息分配不同的传输路径、所需带宽或者加密等级。
另外，今天互联网上的QoS还远远没有标准化，设备制造商和网络平台采用不同的QoS，因此当数据离开某个IP网络到达下一个网关的时候，QoS的定义突然发生了变化。现在，向IPv6的过渡将给QoS的标准化一个很好的机会。
3.IPv6能提供端到端的安全性，满足军事要求
现在的IPv4网络无法实现端到端的通信，因此端到端的安全性根本无法做到，甚至连发送信息的设备类型都无法知道。采用IPv6后，发送信息的设备就有了永久的IP地址，很容易识别出发送信息的设备类型，并可以实现真正的端到端的安全性。
IPv4中的安全性是由单独的安全协议在网络上层来实现的，如IPSec等；不同安全标准之间的通信都不是很好，如欧洲的部队采用Sun、微软两种服务器时很难建立起一个加密的网络，因为两者的IPSec不匹配。IPv6中IPSec是内嵌的，标准化等问题都可以得到解决。
欧洲IPv6的发展将会在移动领域取得突破
欧洲的移动通信事业相当发达，但在互联网的发展方面却落后于美国，因此欧洲在IPv6的发展上采取了“先移动，后固定”的基本战略，并在第3代移动通信网中率先引入IPv6，以实现在互联网领域与美国并驾齐驱的目标。
制订IMT-2000标准的3GPP组织于2000年5月份决定在下一代移动技术中采用IPv6。因此，欧洲运营商采用IPv6的真正动力在于通过UMTS版本5来使用IPv6。预计在欧洲，手机将率先正式使用IPv6。
随着下一代高速移动无线网的建设，一些新的移动应用将会出现，如无线游戏、音乐点播、视像内容和会议电视等；移动商务活动将广泛开展，如移动订票、移动银行、移动金融贸易与移动钱包等。将使许多新的移动设备都将会有上网的要求，这意味着数十亿台新设备将与互联网相连，各自都需要有自己的地址，而IPv6完全可以解决这些设备对地址的海量需求、。
为了推动IPv6的发展，欧洲设立了许多研究IPv6的项目。欧洲各大厂商和运营商都对IPv6寄予了厚望，并全力以赴进行开发。欧洲的运营商英国电信、法国电信等，以及设备制造商诺基亚、爱立信等一直是IPv6研究及商业实施的主要引导者，他们认为IPv6将是发展3G移动通信的必要工具。
诺基亚公司宣布它的3G网络产品Mobile Packet Core将支持IPv6，并宣布在它提供商用的第一天就推出IPv6功能，诺基亚的目标是成为世界上第一个交付基于IPv6的全IP核心网的公司。2000年11月，诺基亚还推出了第一个支持IPv6的GPRS网络，使网络运营商可以从基于IPv4的业务向基于IPv6的业务平滑过渡。爱立信与英国电信运营商BT及香港无线通讯服务商数码通公司合作，在全球首次利用手机在移动网上成功进行了端到端的IPv6通信试验。瑞典Telia电信公司计划在欧洲推出国际性IPv6商用网络服务，从而将成为欧洲第一个提供这项业务的运营商。
爱立信希望通过IPv6将实现移动网之间真正的无缝漫游。爱立信于2003年1月进行了救护车的演示，使用IPv6来显示重要的医学数据、话音和视频，并且在2G、3G系统和无线局域网上无缝漫游。
目前欧洲运营商采用IPv6技术面临的主要挑战是：IPv6的实施必须以对网络、运营商与最终用户最少破坏的方式来进行，因此需要平滑过渡，在过渡期间要支持IPv4与IPv6的共存。但是运营商们已经部署了数量极其巨大的网元、操作系统与软件应用，而这些已经存在的网络要素与IPv6并不兼容，必须予以更新、互通或取代。这将不是一次简单、迅速的更新或升级，而是一项庞大的工程，需要仔细规划和大量投资。
中国的CNGI项目正在进展中
2003年启动的中国下一代互联网示范工程(CNGI项目)是国家级的战略项目，由信息产业部、科技部、国家发展和改革委员会、教育部、国务院信息化工作办公室、中国科学院、中国工程院和国家自然科学基金委员会八个部委联合发起并经国务院批准启动，该项目的主要目的是搭建下一代互联网的试验平台，IPv6是其中要采用的一项重要技术。以此项目的启动为标志，我国的IPv6进入了实质性发展阶段。
根据CNGI项目的整体规划，到2005年，在政府指导下，中国5大运营商和学术科研网CERNET将构筑起6个全国性的IPv6骨干网络(覆盖全国39个重要节点)和至少2个交换中心(IX)，试验各个IPv6骨干网络之间的互联互通。基于这一全国性的IPv6网络平台，各大运营商将配合各大部委完成IPv6的攻关课题，并根据各自的网络条件及业务发展需求进行IPv6关键技术试验、开发、重大应用示范以及应用的推广。
目前，CNGI项目参与者都已经提出计划或正在推出不同的应用，包括：
·中国联通GNGI示范网中的应用：建设IPv6示范智能小区、通用移动终端的接入业务、CDMA 1X上网业务、专网接入业务、网络融合相关试验、当前中国联通现有IPv4网络中的其他业务。
·中国网通/中科院CNGI业务试验包括的IPv6创新业务应用有：视频会议、VoIPv6电话、智能化物业管理、网络监控系统、远程教育、奥运应用、等等。
·中国电信提出的CNGI上IPv6的应用场景包括：永远在线、随处可见的网络(非PC设备的连接)、简单的即插即用、增强的内置安全、自由移动、新的通信模式等，目标是将IPv6作为实现“无所不在”网络应用的重要后台支撑技术。
·中国移动提出的GNGI上的IPv6应用试验包括：IPv6端到端业务试验(如PoC/IMS、SIP业务)、IPv6地址需求类业务试验(如远程监控)、IPv6对数据业务组网方式的影响试验、IPv6增强型业务试验(如视频电话/会议电视、基于组播的视频点播)、NGI网管和计费试验等。
从以上对中国CNGI项目参与单位IPv6应用的介绍来看，各种领域的应用丰富多彩，从科技领域的应用到人们生活中的普通应用，几乎覆盖了所有网络涉足的空间。相信在这些试验和应用走向成熟之后，中国IPv6的发展将会出现质的飞跃，走出试验网、走向商用、带来全新的IPv6网络新体验。