IPv6引入策略探讨 商业模式成决定性因素

　　目前全球约有40个A类地址可供分配，而每年约有15个A类地址的申请量，按照这个发展速度，IPv4地址将在3年后，也就是2011年枯竭。届时新增宽带用户，新建IP网络将面临没有公共IP地址分配的困境。那么IPv6，作为IPv4的技术升级，将是大势所趋的解决方案。

　　在国内，CERNET2是最早建成的IPv6网络，并率先提供了IPv6的搜狐奥运网站。CNGI也顺利通过评审，成为国内最大、技术水平最高的IPv6骨干网络。CNGI示范网络由核心网、用户接入网/驻地网、网络交换中心(含国内/国际)三个部分构成，其中核心网由CERNET、中国电信、中国联通、中国网通/科学院、中国移动和中国铁通6个试验内容和业务定位各具特点并相互独立的主干网互联组成。CNGI具有北京、上海、广州3个核心节点和北京、上海、广州、西安、长沙、南京、杭州7个汇接节点，并建有上海网络交换中心。

　　两类过渡技术

　　从IPv4向IPv6过渡是一个庞大的工程，涉及的过渡技术选择繁多，包括服务器操作系统、业务平台、网络、域名解析、终端操作系统以及基于此的各种应用。从网络体系架构上来说有两种选择，一个是Native的IPv6网络(单栈纯IPv6)，另一个同时支持IPv4/IPv6的双栈(DualStack)网络，设备同时具有IPv4和IPv6的能力。从过渡技术上总体上可以分为两类，网络层的过渡技术和应用层的技术。网络层过渡主要解决IPv6孤岛在IPv4网络中的连接，包括ISATAP、Teredo、6to4、6over4、6PE、6VPE等;应用层过渡主要解决IPv4和IPv6之间数据包的互相转换，包括BIS、BIA、NAT-PT、SIIT、ALG、SOCKS64、TRT等等。

　　各种网络层过渡技术具有不同应用场景。ISATAP适合于具有公网IPv4地址的主机以隧道方式快速接入IPv6网络，目前WindowsXP以上平台已经支持;Teredo是ISATAP的加强版，使得防火墙后面的主机也可以用隧道方式接入IPv6网络;6to4是自动隧道技术，要求隧道两端配有特殊IPv6地址，从中可以抽取目的端IPv4地址，从而建立隧道，适合IPv6小型孤岛之间的互联;6over4利用IPv4的组播机制发现IPv6邻居，然后建立自动隧道;6PE是在MPLSVPN技术上承载IPv6，把IPv6的孤岛做为特殊的VPN网络进行互联，这比较适合大量IPv6孤岛的互联，解决隧道机制的N平方扩展性问题;6VPE是在6PE基础上更进一步，支持IPv6网络中VPN应用，适合于VPN业务在IPv6网络中的开展。

　　各种应用层过渡技术也具有不同应用场景。BIS(Bump-In-Stack)、BIA(Bump-In-API)技术是中间件技术的规范，两个原理很类似，都提供了一种IPv4部分应用无需改动即可在IPv6环境下使用的机制;NAT-PT(ProtocolTranslation)、SIIT、ALG(ApplicationLayerGateway)几种技术通常集成在一个硬件设备中实现，提供IPv4网络和IPv6网络业务互访的能力。这在IPv6网络部署初期是有必要的，但难以适应大规模运营IPv6的需求。SOCKS64、TRT(TransportRelayTranslator)都是类似代理的技术，以此来提供IPv4和IPv6网络之间的业务互访。由于应用层业务种类繁多，复杂性很大，没有一种过渡技术能够普遍适用于各种应用，必须针对具体场景、具体需求、具体应用选择具体技术。

　　运营商引入策略

　　运营商引入IPv6的策略：从简单到复杂，从局部到整体，以专业并相对封闭的应用为切入点，IPv4网络和IPv6网络并存并相对独立且长期存在，形成基于IPv4的业务网络和基于IPv6的业务网络，IPv4业务和客户逐步向IPv6网络迁移，最终实现基于IPv6网络的多业务网络融合承载和互通。前面分析，IPv4网络与IPv6网络的互通技术是难点，容量和性能是瓶颈，同时，互联网缺少基于IPv6的应用严重影响IPv6建设的积极性。为此，起步阶段要尽量回避IPv4和IPv6网络大容量互通的要求，同时寻找相对封闭的且规模较大的应用。从封闭的业务网络这个简单点开始，然后到复杂的开放的互联网。运营商目前主要有以下几种应用符合这个条件：基于软交换的VoIP业务及其承载网络，基于IMS的3G语音和数据业务及其承载网络，IPTV业务及其承载网络，全球眼业务及其承载网络等，这些业务和网络内部相对封闭，与外部信息交换量不大，并且终端规模大，地址消耗大，是很好的IPv6引入的切入点。比如中国电信3年后，3G终端将超过5000万户，IPTV的setbox将超过500万户，可管理的家庭网关和IAD将超过2000万户，这些都是地址消耗大户。这些业务及其网络的特点就是相对封闭，与外部的联系少且流量小，有自己独立的业务平台和终端，并且基本全部由运营商建设和管理，所以能够同时解决业务平台、网络和终端的一整套问题，是很好的切入点。虽然目前这些业务和网络相对封闭，但从长期来看，它们之间业务互通是不可避免的，目前各自采用私有地址来解决地址不足的问题是短视的，尽快引入IPv6是长久之计，是业务融合的基础。

　　在IPv6网络建设的选择上，分为新建IPv6网络和在IPv4网络基础上启用双栈模式。新建IPv6网络简洁、快速，降低设备要求，便于维护管理。双栈模式最大的好处是减少IPv6网络建设投资，但是对现有网络调整大，设备复杂度提高，维护管理难度增大。鉴于IPv6引入的业务切入点是相对封闭的业务网络，并且规模大，建议采用多边缘接入的网络结构，部署专门的IPv6接入服务器(BAS或者SR)，服务于专门的IPv6终端，终端与BAS之间采用独立的二层逻辑链路(如VLAN)，骨干网络采用6PE的技术，在现有网络上实现长途传送。

　　封闭的IPv6业务网络与目前开放的IPv4互联网之间的互通，应该从网络层和应用层同时入手，在IPv4和IPv6网络间建设专门的网络网关和业务网关，这就类似于两个完全并行的网络，他们之间通过链路和EBGP互通一样。起步阶段，网络层只允许IPv6网络到IPv4网络的单向互通，部分应用需要双向互通，建议通过应用层的网关实现。

　　互联网从IPv4过渡到IPv6是一个漫长的过程，主要瓶颈在于IPv6的应用发展需要很长时间。在过渡时期，为了保持互联网业务的稳定运营，仍然需要大力发展NAT这样的技术解决地址枯竭问题。这是目前国际上运营商和设备制造商的主流共识，例如NTT这样在IPv6方面领先的运营商对于IPv4网络的发展也是采取NAT策略。

　　IPv6目前发展的瓶颈已跨越了设备和组网这两个阶段，主要限制在IPv6的互联网应用。目前几乎所有的Windows平台下的应用软件和ICP平台都是基于IPv4，而这些应用迁移到IPv6都需要修改源代码，重新部署。所以在应用迁移的问题上，从IPv4到IPv6不是无缝的，存在一条鸿沟需要跨越。但目前的现状是在缺乏明确IPv6市场前景，IPv6可用网络和IPv6用户群体的情况下，应用系统开发商缺乏相应的驱动力，这反过来又影响了IPv6用户的增加，影响了IPv6网络的建设，形成了“死锁”状态。打破这个死锁将是当前和以后一段时期的重要任务，是推动IPv6发展的重要步骤，这需要运营商、设备商、政府、社会各方面的共同努力。(中国电信股份有限公司广州研究院 徐建锋 刘广义)