协议标准——IPV6技术白皮书（五）

IPv6应用和过渡

1 如何推动IPv6实用化？

市场、成本与政策是推动IPv6实用化的关键。

市场需求驱动IPv6

IPv6从趋势变成现实，在技术上得以保障的前提下，业务和市场是真正使IPv6得以广泛应用的条件。未来的电信网将是基于IP技术的网络，电信级的IP网和GPRS、3G移动上网成为了公认的两个“杀手”性应用，推动了IPv6的发展。

降低门槛启动IPv6

IPv6虽然是发展趋势，也比较成熟，但仍存在一些需要解决的问题。逐步将 IPv4向IPv6迁移，是业界的共识。目前数量巨大的IPv4协议网络中的设备和装置仍然需要得到IPv6的支持。因此，在IPv4环境下，降低IPv6的启动门槛，成为铺开IPv6的重要条件。降低门槛的一个办法是提供硬件支持IPv6的产品，以节省用于升级的成本。降低门槛的另一个办法是通过软件升级的方法，可以用在一些要求不太高的环境。

政策规划推动IPv6

IPv6推动最快的是日本。日本采取了模型证实实验，由地方政府、企业用户、家庭用户组成一个模型地区，进行从IPv4方式过渡到IPv6方式的试验，来制定合适的过渡模型。为了促进IPv6产业发展，日本制定了一系列的优惠、低利息、无利息贷款等各种支持。目前，日本已经形成了IPv6运营商、IPv6设备提供商、IPv6终端提供商、IPv6用户这样一个完整的产业链，使得日本的IPv6走在了世界的前面。除了日本，还有与我们紧邻的韩国政府也采取了有力的推动措施。同样积极的还有欧洲国家。我国的IPv6发展已经得到了政府的高度重视。中国应尽快制定IPv6的发展措施，制定推动IPv6的时间表，以有利于国内信息通信业的发展。

2 现有网络转换为IPv6网络存在哪些困难？

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。IPv4的可靠性和普遍应用是IPv6发展中主要的减速因素。具体来说，现有网络向IPv6网络的转化存在下述几个方面的困难：

(1) 现有的IPv4网络运行十分稳定，设备制造商（包括芯片设计与生产商）、网络运营商、网络连接提供商等正从IPv4上获得稳定的收益，在目前他们还不想转到IPv6上，因为那意味着淘汰现有设施，构建新的通信网络，新的IPv6网络的成本需要相当长的时间才能收回；

(2) 网络管理员惧怕任何需要对大量基础设施进行升级的操作。浏览器、IP电话、网络游戏、Web商业应用等每一个使用IPv6网络的应用都必须进行修改；

(3) 人们在IPv4基础设施及应用开发上的投资十分巨大，由于IPv6与IPv4的不同，现有网络仅靠简单的软件升级是无法很好的支持通信服务性能的，要想提升IPv6网络性能，必须在芯片一级上按IPv6的特性进行设计才行，这是一项相当大的开销，因此人们在还能容忍现有IPv4网络的情况下，不会轻易进行IPv6改造；

(3) 当前人们开发网络应用时都还基于IPv4网络，因此IPv6网络提供给用户的应用还十分少。只要现有的IPv4网络还能够十分经济的解决人们各个方面的应用需求，IPv6就无法得到长足的发展和大面积推广。数据业务是驱动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；

(4) 操作系统对IPv6的支持还不充分。目前作为终端用户最常用的操作系统之一的Windows不能提供对IPv6的完全支持，使得设备开发商无法及时推出支持IPv6的应用设备，特别是IPv6终端设备。这使得用户也无法很好的熟悉并使用IPv6网络；

(5) 缺乏IPv6的网管和安全产品。在IPv6中，原则上所有的终端都拥有全局IP地址。因此，存在着能够从Internet访问内部网中所有终端的危险性，安全成为IPv6连接的最大问题。目前，适配IPv6的防火墙产品的开发还很落后，可以说导入IPv6的时间受到IPv6防火墙产品性能的限制；

美国政府和IETF似乎也未做好向IPv6过渡的准备。由于美国长期在信息技术领域处于国际领先地位，且拥有大量地址，因此不急于向IPv6过渡。但是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。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。对中国而言，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。

3 当前IPv6试验网上的典型应用有那些？

目前，国际上进行的IPv6实验主要集中在以下几个关键技术上：

(1) IPv6基本功能的实现：地址和路由机制、ICMPv6、主机自动配置、各种平台的IPv6代码和应用程序接口（API）已经实现，Cisco和Bay已经制造出支持IPv6的路由器，主要应用向支持IPv6的升级也正在进行；

(2) 从IPv4向IPv6过渡的技术：IPv6和IPv4必然有一段较长的共存时间，在此期间，IPv4和IPv6的互通主要采用以下技术：双协议栈，隧道（Tunnel）及隧道代理（Tunnel Broker），NAT-PT，无状态IPv4-IPv6翻译（Stateless IPv4-IPv6 Translator，SIIT），其中隧道技术和双协议栈技术已经得到广泛的使用；

(3) IPv6的安全性：不少研究开发项目是将IPv6同IPSec（IP Security）结合起来的，典型的，如KAME和NRL开发的IPv6协议栈，都包含IPSec的代码；

(4) IPv6对服务质量（Quality of Service，QoS）的支持：包括对“综合服务”（InteServ）特别是“区分服务”（DiffServ）的支持；

(5) IPv6支持移动性的能力：这一方面的研究同IPv4移动性的研究并列进行。然而，初步的研究和实践倾向于选择IPv6作为支撑移动计算的平台；移动性的实现同安全、服务质量等方面的技术密切相关。

4 未来的IPv6网络上可能会出现什么应用？

IPv6通过自动识别机能、无限多的地址、网络安全设置，能对每个终端（包括无线终端）、每个家电、每个生产流程、每个感应器，都进行IP全球化管理。可以说，在以IPv6为核心技术的下一代网络上，可以实现现有IPv4网络所提供的全部通信业务。更重要的是，IPv6所提供的巨大的地址空间以及所具有的诸多优势和功能，使其提供语音、数据、视频融合的高品质、多样化通信服务的下一代网络的实现成为可能。那时，从移动终端、汽车到自动售货机、报警系统、照相机乃至钥匙环和其他各种各样的产品都可以实时在线，一个个信息孤岛最终将连成强大的网络，人们也将在以下三方面获得全新的通信服务体验：

端到端实时通信

端到端实时通信是通信业务的基本特征，同时也是下一代网络的本质特征和发展方向。将来，所有的电信服务和信息服务都会使用下一代网络。下一代网络将逐渐取代电路交换网络和构成现有互联网的IP网，除了提供原来在这些网上提供的服务之外，运营商还将利用下一代网络的多业务能力，提供新的服务，创造新的收入增长点。

这类通信服务主要包括应用服务提供与综合话音和数据业务，其中应用服务提供主要有应用软件的递送和支持、电子商务服务两种；综合话音和数据业务是指下一代网络具有把话音和数据综合在一起的能力，包括web使能的呼叫中心、统一消息和多媒体会议。

移动互联

IPv6与移动通信的结合将为目前的互联网开拓一个全新的领域——移动互联网，无线将成为IPv6的第一个“杀手级”应用。移动互联网上有许多新型而精彩的服务，IPv6将是实现这些服务的关键。通过移动互联网，人们能够随时随地以在线方式选购商品或服务并为之付款；也可以使用移动设备查询飞机的航班、风景点的简要情况，查找地图以及要参观的地方；人们还能够找到距离最近的餐馆；如果是平时驾车外出，安装在汽车里的无线设施将提供实时定位技术，同时也起到导航和安全保护的作用。

此外，在不远的未来，家电厂商们将开发出新一代的信息家电，除了计算机之外，还可给电视机、冰箱、微波炉、空调、洗衣机等家用电器分配IP地址，以利于它们与Internet的连接。当信息家电与Internet连接后，人们不在家也可以操作家中的空调、冰箱等。

宽带网络

实行IPv6协议可以从根本上优化路由器传输效率，使得目前的各种宽带传输技术迈上一个新的台阶。到那时，困扰中国网民很久的网络速度问题将得到彻底解决，人们可以舒舒服服地呆在家里，享受超高速网络所带来的欢乐。信息家电连上光纤后，更可直接以交互方式收看电影、听音乐和广播。股民即使在家中，也能通过光纤网络和证券公司等金融机构的业务员在电视上交谈，同时进行交易。

应用是没有止境的。在以IPv6为核心的下一代网络的服务平台上开发多种多样的应用，可以带来更多的商机、更大的市场，许多今天还无法想象的服务将带给人们更大的灵活性，更多的方便和自由。

5 IPv6带来的新的应用与服务有什么特征？

在市场需求的牵引下，IPv6的优势将在具体应用中得到越来越突出的显现。IPv6所带来的创新应用与服务将具有如下特征：

· 需要大量公有地址，如信息家电、移动终端、工业传感器、自动售货机、汽车等对地址的需求；

· 对服务质量和安全高度敏感的端到端实时语音及视频应用；

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