国家863计划IPv6技术的发展策略

一、下一代网络与IPv6

IPv6与下一代网络的发展密切相关。虽然国际上对下一代网络尚没有统一的定义，但向下一代网络的演进和发展已成为必然趋势。无论是电信的NGN（Next Generation Network）还是互联网的NGI（Next Generation Internet）均以IPv6作为其核心技术。

1．NGN与IPv6

国际上有关NGN的重大研究计划主要包括：

（1）ITU-T的NGN 2004计划

2002年启动，在第13研究组内建立了一个新的项目——NGN 2004 Project。该项目将与ITU-T现有的GII项目相对应，目标是在2004年制定出相关建议，其研究内容主要包括新业务和应用、网络体系架构、IP网络技术、互通和互操作等。在ITU看来，NGN应具有以下基本特征：基于分组传输；控制功能与承载能力、呼叫/会晤及应用/业务能力分离；支持开放接口，业务提供与网络独立发展；支持广泛类型的业务包括多媒体、数据、视像和电话；具有端到端透明的宽带能力；与现有网络实现良好互通；支持通用移动性；用户无拘束地接入和对业务的选择能力等。

（2）欧盟的NGN-I计划

2001年启动，研究内容包括QoS、IPv6、光网络、接入网、有线与无线的融合、内容与网络的管理、业务（包括业务需求、模型等）、移动通信、互操作性等，不仅包括网络技术的发展和演进，还包括业务需求与业务模型、管制政策等内容。研究认为，未来的网络将有多种多样的接入和核心网服务于社会，同时由于网络技术的多样性，互通和互操作将成为今后的主要问题，IPv6、3G和WDM将广泛用来提供宽带、高质量、安全的业务。

总之，NGN的研究内容相当广泛，包括光传送层面的ASON（自动交换光网络）、城域网层面的城域以太网、业务层面的软交换、数据网层面的IPv6等。伴随着网络业务IP化的趋势，未来的网络将逐渐向着对IP业务最佳的分组化网的方向演进和融合，IP协议将成为下一代融合网络的基本协议。发展IPv6技术将成为构建高性能、可扩展、可运营、可管理、安全的下一代电信网络的基础性工作。

2.NGI与IPv6

自1992年美国提出“信息高速公路”计划以来，互联网技术得到了飞速的发展。在互联网成功商业化的同时，下一代互联网的研究与开发工作在各国政府的支持下逐渐展开。1995年美国科学基金会NSF资助了下一代互联网NGI研究计划，建立了NGI主干网vBNS；1998，美国大学先进网络研究联盟UCAID成立，设立Internet2研究计划，建立了主干网Abilene；1998，亚太地区先进网络组织APAN成立，逐步建立APAN主干网，推动亚太地区下一代互联网研究；2001，欧共体资助下一代互联网研究计划，建立主干网GEANT。通过这些计划的实施，已初步建成大规模先进网络试验环境，攻克了一批网络关键技术，突破了一些网络中间件和重大应用技术，标准化也有了较大的进展。

2002年以来，国际下一代互联网的研究与开发工作又有了新的进展。美国的下一代互联试验网主干网Abilene和欧盟的下一代互联试验网主干网GEANT不仅在带宽方面不断升级，也全面启动向IPv6的过渡策略，并相继开展了大量基于IPv6的网络技术试验和基于下一代互联网技术的应用试验。Internet2与GEANT还在2002年完成了5Gbit/s的高速互联。在此基础上，美国Internet2又联合欧洲GEANT和亚太地区下一代互联网APAN发起“全球高速互联网GTRN”计划，积极推动下一代互联网的全球性研究和开发。亚太地区下一代互联网APAN的合作研究工作也取得很大进展。日本和韩国下一代互联试验网已在2002年底开通了一条直通光纤互联，速率达到1Gbit/s。我国台湾地区的下一代互联网TANET已在2002年先后用四条155Mbit/s高速线路分别连接到美国、日本、韩国和我国的香港特别行政区，并宣布台湾2008年全面实现IPv6。香港特别行政区的下一代互联试验网HARNET也于2002年底开通了与美国Internet2的45M连接。

尽管国际上还没有统一的NGI定义，但高质量流媒体应用进入主流、支持丰富多样的终端设备、无线移动应用的普及、按需的质量保证及高安全保障将成为其重要特征。IPv6已成为NGI的基础核心技术。

二、IPv6技术的发展现状与趋势

为解决IPv4存在的问题，国际互联网工程任务组（IETF）从1994年开始，着手研究开发下一代IP协议。从1995年IPv6核心协议草案的形成、1998年IPv6核心协议的相对成熟至今，IPv6在协议标准制定、技术研究、产品开发、试验及商用等方面均取得了一定程度的进展。在技术标准制定方面，以IETF为主导的标准化组织已制定出上百项有关IPv6协议的RFC；在技术研究和产品开发方面，业界围绕主机操作系统、网络设备、协议软件、应用软件等已开发出一些初期的产品；在技术试验方面，已建成了若干具有一定规模的IPv6试验床为技术研究和产品开发提供试验和测试平台；在商用实验方面，国外已开展了IPv6的商用实验并提供了有限的商业应用与服务。

当然，IPv6技术的发展中也存在着一些问题、面临着一些挑战。技术和需求还存在着一定程度的脱节，缺乏创新的应用，技术发展的动力不足；过渡问题尚未很好的解决，在电信的“冬天”运营商建设IPv6网络的积极性尚未激发出来；3G商用计划的推迟对IPv6的进展也产生了一些不利的影响；IPv6产品的种类较少、功能不完备，性能有待实践检验；IPv6试验网的规模还较小，商用网的规模也不大，提供的服务种类有限等。因此IPv6既为我们带来了良好的机遇，同时也提出了严峻的挑战。

未来IPv6的发展呈现出以下主要趋势：

（1）标准制定上的协作和联合

鉴于IPv6在下一代网络发展中的重要性，越来越多的国际标准化组织加入了IPv6标准的制定工作。IPv6相关标准的制定将从以IETF为主体向IETF与ITU-T、3GPP等其它标准化组织协作和联合的方向发展。事实上，IETF和3GPP最近已联合组成了一个工作组来协调IPv6标准在第三代通信系统中的应用。当然，各标准化组织在IPv6协议标准制定上的侧重点不同，如ITU-T重点考虑IPv6在NGN中的应用，3GPP则强调IPv6在3G核心网上的作用等。

（2）产品研发更具广度与深度

IPv6产品的研发主要集中在操作系统、网络设备、协议软件、应用软件等领域。目前主要的网络设备厂商已研制开发出了支持IPv6的路由器、交换机等初期产品，有些产品已投入试验床或商业实验网应用；一些计算机和操作系统厂商在其产品中加入了IPv6功能；一些芯片供应商提出了支持IPv6的核心芯片解决方案等。但产品的开发存在“重硬轻软”、重核心轻外围等问题。未来IPv6的研发将不仅重视基础设施产品的开发，而

且注重应用软件、终端产品的研发，同时在支持IPv6协议方面具有更完善的功能。

（3）科学研究与商业应用并重

目前建成的大部分IPv6或下一代互联网试验床仅用于科学研究。互联网的许多科学问题尚未解决，需要试验床为基础研究提供试验平台；IPv6的路由、组播、移动漫游、过渡、端到端服务质量保证等先进网络技术需要在大规模网络环境中进行实验验证，也需要科学研究试验床。但在重视科学研究的同时，也需要关注IPv6的商业化应用。因此未来的科学研究试验床和商用实验网将共存发展，一些科研试验床在条件成熟时将转为试商用或商用网以推进IPv6的商用化进程。

（4）业务创新将成为主题

目前缺少基于IPv6的创新应用是阻碍IPv6发展的重要因素。像VPN、家庭用户上网游戏、VOD、组播等应用就需要大量的终端设备和地址，而这些应用没有普及，也导致对IPv6的需求没有那么迫切。IPv6作为技术设施的一部分固然重要，但“杀手级应用” 的出现将真正把IPv6带入网络中并满足人们的需要。未来围绕IPv6的业务创新应充分利用IPv6的优势，如拥有大量的公有IP地址、提供服务质量和安全保证、支持移动性等。

三、国家863计划IPv6技术的发展策略

1.发展策略

随着Internet在全球的迅猛发展，国家863计划信息技术领域通信技术主题适时地对本主题战略研究方向进行了调整，从1999年开始，全速转向IP关键技术的研究和开发。在“九五”二期，立项支持“IPv6示范系统”等课题的研究，取得了一些研究成果，初步完成了技术储备，为“十五”863计划IPv6技术的研究开发奠定了良好的基础。

根据“十五”863计划“战略性、前瞻性和前沿性”的要求及从重点跟踪到实现跨越的战略性转变，考虑到IPv6事关国家利益及具有广阔的应用前景，“十五”863计划通信技术主题进一步加大了对IPv6技术的研究和开发力度，力争突破和掌握IPv6关键技术，为产业发展提供具有自主知识产权的核心技术。通信技术主题对IPv6技术的发展目标与策略是：面向下一代网络的发展趋势与需求，以“标准、专利、人才”三大战略为指导，攻克IPv6关键技术，掌握核心知识产权；自主开发支持IPv6协议的高性能路由器等关键设备，实现网络关键设备国产化，并带动网络设备核心芯片、核心软件的开发；建成支持IPv4/v6双协议栈及宽带流媒体业务的高性能宽带信息示范网，开展面向下一代网络的先进应用。

与此同时，信息技术领域计算机软硬件技术主题也设立了重大课题，目标是建立下一代互联网新技术研究的综合实验和验证环境，在此环境中开展IPv6、实时传输、可靠组播、网络新协议、流媒体服务、网络服务质量保证、网络可管理性和网络性能测量等方面的试验研究。

总之，国家863计划对IPv6的支持涵盖了从技术规范制定、关键技术研究、网络设备研制、协议软件开发到试验环境建立、示范网络建设及应用开发等多个方面。

2.课题部署

根据863计划关于IPv6技术的发展目标与策略，通信主题部署了相应的课题，主要包括“高性能IPv6路由器基础平台及实验系统”、“高性能IPv6路由器协议栈软件”、“IPv6协议测试技术”、“移动IPv6关键技术研究”等课