论文部分内容阅读
1、前言
随着互联网IPv4的公网地址资源不断被消耗，网民规模持续扩大，联网设备快速增加，对IP地址的需求变得越来越迫切。IPV6地址数位从32位升级到128位，理论上讲每一个沙子都跟它安排一个IP地址都没问题，所以理论上讲IPV6是一个用不尽的一个地址空间。在2012年，全球大部分区域的IP地址已经分配完，IPv6网络建设得到了加速发展，真正成为IPv6规模商用年。我们能够看到，随着产业链越来越成熟，IPv6的标准、终端、应用正在快速IPv6化，更多国家和政府把IPv6作为国家战略。与去年相比，我国IPv6不再仅是处于试点阶段，政府和运营商都宣布了明确的IPv6发展路线图，规划了IPv4向IPv6过渡的时间表，这给产业链带来强劲了的发展的方向与动力。可以看到，各个国家和地区都加大了对IPv6的部署与发展的力度。在很长的一段过渡期内，IPv6地址和IPv4地址必然共同存在的，业务是互操作和共存的。目前，对于IPv6过渡的技术有很多，而这些技术都有一个相同的问题，就是不太成熟，有待提高，在实施的时候，对于可扩展的问题需要加以解决。就此问题，本文将进行讨论IPv6规模商用尚存的多个瓶颈。
2、IPv6的应用层瓶颈
在网络层面上IPv6的生态系统有三个层次，第一层，网络层级，即基础架构，二，终端层，包括打印机、PC等此类接入设备，第三层，应用层，例如Web业务，数据库系统等等。就当前实际情况来说，对于ISP来讲，他们改造IPv6的动机并不是太大的，因为这些运营商如果支持IPv6以后，目前看来是没有任何直接利益，如果要运营商全面部署IPv6，需要的是一个新业务模式驱动，有利润驱动才会产生变革的动力。
3、运营商、ICP、用户三者矛盾
IPv4向IPv6的过渡是一项庞大的系统工程，涉及ICP、运营商、网络设备提供商、软件、终端设备、应用等许多个环节。可以举个例子：目前Vista系统和Windows7已加入IPv6协议，但在绝大多数情况下，被用户广泛使用的XP系统却不能够支持IPv6协议，导致使用XP系统的用户只能访问IPv4网络，作为运营商，面向广大用户提供网络内容，在用户需求不那么急切的情况下，ICP就不会首先考虑推广IPv6。ICP积极性不足，终端支持就不够，从而运营商紧密联系的两个环节都没有使用IPv6。有数据显示，目前校园网用户却对IPv6情有独钟。但是，以营利为目的运营商则不可能用免费的办法来吸引用户。这样，我们发现，运营商、ICP、用户三者的选择出现了矛盾，似乎他们走入一个死循环，谁都不愿意首先向IPv6迈出第一步，这为IPv6的全球商业化进程提出了新加挑战。
4、家庭网关升级支持IPv4/IPv6双栈比较困难
随着IPv6演进的加速以及中国下一代互联网战略的发布，对于承载网而言，城域核心、骨干网、BRAS和SR设备的IPv6支撑程度是比较高的，接入网设备对于当前以PPPoE协议方式为主的宽带上网业务来说，不需要进行特别的改造，因此，可以通过软件升级支持双栈，同时，在BRAS设备部署CGN板卡来缓解IPv4地址消耗。对于终端而言，PC操作系统Vista/7，windows可以提供比较完备的支持，但现在占主流的PC操作系统windowsXP不能支持IPv6PPPoE拨号，这就需要通过双栈路由型家庭网关来实现双栈接入。目前双栈路由型家庭网关已经推出，有资料显示采用IPv4/IPv6双栈用户边界转换方法，可实现大规模商用部署，但是，现网已大量部署的家庭网关升级支持双栈却是比较困难。
5、IPv4将与IPv6长期共存
IPv6这个新的标准协议更多的可扩展性，为我们的未来网络话环境提供了一个更好的平台。而IPv4和IPv6确实存着兼容性的问题，当初，从IPv6标准制定时就没有兼容原来IPv4的标准，这将导致从IPv4到IPv6现在和未来在很长一段时间内必将共同存在。当前，IPv6的标准草案中最多的方法是共存，转换，过渡技术，如：
一、IVI技术。IVI技术是一种无翻译状态的解决方案，
二、6rd技术。6rd技术是一种利用IPv4+6over4隧道技术的典型方案，这种方法通过L2TP隧道来为IPv6用户提供远远程接入技术。
三、DS-Lite技术。与第二种方法一样，DS-Lite技术也是隧道方案，这种在城域网络中添加了DS-LiteCGN设备，利用服务器宽带接入到核心路由器或交换机实现IPv6连接。
四、NAT444技术。NAT444技术采用用两级NAT，一级NAT是在客户端网络中使用，以此实现私网地址到私网地址的映射转换，二级NAT在运营商LSN（LargeScaleNAT）中使用，以此实现私网地址到公网地址的映射转换。
还有一些方法，从技术的角度上来说，虽然说标准不兼容，没有解决不了问题。而当前这些转换技术足够支撑当前项目的应用，在今后的商用与科研项目之中，可以得到验证，我们相信，所有的问题都能够解决。
6、结束语
下一代网络中基于IP数据中心的重要性和规模性，甚至高于传统电信网络的系统，这，也是下一代网络和通信技术的高点，在实际网络建设中，尽管有瓶颈，但是一定会继续的去推广，在地址的扩展性、安全性、扩展性、网络性能等诸多方面综合考虑选择适合网络自身特征的合理过渡策略。
参考文献
[1]S.King：R.Fax：D.Haskin，W.Ling，T.Meehan，R.Fink，and C.E.Perkins，”The case for IPv6.”Internet-Draft，June 2000.Work in progress.
[2]苏云成，宋如敏.实现IPv4向IPv6过渡的雙协议栈技术和隧道技术[J].电脑知识与技术，2009年20期
[3]付渊.IPv4向IPv6过渡技术研究与分析[J].电脑开发与应用，2011年08期
[4]S.Kent and R.Atkinson，”RFC 2401：Security architecture for the Internet Protocol，”Nov.1998.
基金项目
吉林省教育厅“十二五”科学技术研究基金资助项目（吉教科合字[2012]第371号）。
随着互联网IPv4的公网地址资源不断被消耗，网民规模持续扩大，联网设备快速增加，对IP地址的需求变得越来越迫切。IPV6地址数位从32位升级到128位，理论上讲每一个沙子都跟它安排一个IP地址都没问题，所以理论上讲IPV6是一个用不尽的一个地址空间。在2012年，全球大部分区域的IP地址已经分配完，IPv6网络建设得到了加速发展，真正成为IPv6规模商用年。我们能够看到，随着产业链越来越成熟，IPv6的标准、终端、应用正在快速IPv6化，更多国家和政府把IPv6作为国家战略。与去年相比，我国IPv6不再仅是处于试点阶段，政府和运营商都宣布了明确的IPv6发展路线图，规划了IPv4向IPv6过渡的时间表，这给产业链带来强劲了的发展的方向与动力。可以看到，各个国家和地区都加大了对IPv6的部署与发展的力度。在很长的一段过渡期内，IPv6地址和IPv4地址必然共同存在的，业务是互操作和共存的。目前，对于IPv6过渡的技术有很多，而这些技术都有一个相同的问题，就是不太成熟，有待提高，在实施的时候，对于可扩展的问题需要加以解决。就此问题，本文将进行讨论IPv6规模商用尚存的多个瓶颈。
2、IPv6的应用层瓶颈
在网络层面上IPv6的生态系统有三个层次，第一层，网络层级，即基础架构，二，终端层，包括打印机、PC等此类接入设备，第三层，应用层，例如Web业务，数据库系统等等。就当前实际情况来说，对于ISP来讲，他们改造IPv6的动机并不是太大的，因为这些运营商如果支持IPv6以后，目前看来是没有任何直接利益，如果要运营商全面部署IPv6，需要的是一个新业务模式驱动，有利润驱动才会产生变革的动力。
3、运营商、ICP、用户三者矛盾
IPv4向IPv6的过渡是一项庞大的系统工程，涉及ICP、运营商、网络设备提供商、软件、终端设备、应用等许多个环节。可以举个例子：目前Vista系统和Windows7已加入IPv6协议，但在绝大多数情况下，被用户广泛使用的XP系统却不能够支持IPv6协议，导致使用XP系统的用户只能访问IPv4网络，作为运营商，面向广大用户提供网络内容，在用户需求不那么急切的情况下，ICP就不会首先考虑推广IPv6。ICP积极性不足，终端支持就不够，从而运营商紧密联系的两个环节都没有使用IPv6。有数据显示，目前校园网用户却对IPv6情有独钟。但是，以营利为目的运营商则不可能用免费的办法来吸引用户。这样，我们发现，运营商、ICP、用户三者的选择出现了矛盾，似乎他们走入一个死循环，谁都不愿意首先向IPv6迈出第一步，这为IPv6的全球商业化进程提出了新加挑战。
4、家庭网关升级支持IPv4/IPv6双栈比较困难
随着IPv6演进的加速以及中国下一代互联网战略的发布，对于承载网而言，城域核心、骨干网、BRAS和SR设备的IPv6支撑程度是比较高的，接入网设备对于当前以PPPoE协议方式为主的宽带上网业务来说，不需要进行特别的改造，因此，可以通过软件升级支持双栈，同时，在BRAS设备部署CGN板卡来缓解IPv4地址消耗。对于终端而言，PC操作系统Vista/7，windows可以提供比较完备的支持，但现在占主流的PC操作系统windowsXP不能支持IPv6PPPoE拨号，这就需要通过双栈路由型家庭网关来实现双栈接入。目前双栈路由型家庭网关已经推出，有资料显示采用IPv4/IPv6双栈用户边界转换方法，可实现大规模商用部署，但是，现网已大量部署的家庭网关升级支持双栈却是比较困难。
5、IPv4将与IPv6长期共存
IPv6这个新的标准协议更多的可扩展性，为我们的未来网络话环境提供了一个更好的平台。而IPv4和IPv6确实存着兼容性的问题，当初，从IPv6标准制定时就没有兼容原来IPv4的标准，这将导致从IPv4到IPv6现在和未来在很长一段时间内必将共同存在。当前，IPv6的标准草案中最多的方法是共存，转换，过渡技术，如：
一、IVI技术。IVI技术是一种无翻译状态的解决方案，
二、6rd技术。6rd技术是一种利用IPv4+6over4隧道技术的典型方案，这种方法通过L2TP隧道来为IPv6用户提供远远程接入技术。
三、DS-Lite技术。与第二种方法一样，DS-Lite技术也是隧道方案，这种在城域网络中添加了DS-LiteCGN设备，利用服务器宽带接入到核心路由器或交换机实现IPv6连接。
四、NAT444技术。NAT444技术采用用两级NAT，一级NAT是在客户端网络中使用，以此实现私网地址到私网地址的映射转换，二级NAT在运营商LSN（LargeScaleNAT）中使用，以此实现私网地址到公网地址的映射转换。
还有一些方法，从技术的角度上来说，虽然说标准不兼容，没有解决不了问题。而当前这些转换技术足够支撑当前项目的应用，在今后的商用与科研项目之中，可以得到验证，我们相信，所有的问题都能够解决。
6、结束语
下一代网络中基于IP数据中心的重要性和规模性，甚至高于传统电信网络的系统，这，也是下一代网络和通信技术的高点，在实际网络建设中，尽管有瓶颈，但是一定会继续的去推广，在地址的扩展性、安全性、扩展性、网络性能等诸多方面综合考虑选择适合网络自身特征的合理过渡策略。
参考文献
[1]S.King：R.Fax：D.Haskin，W.Ling，T.Meehan，R.Fink，and C.E.Perkins，”The case for IPv6.”Internet-Draft，June 2000.Work in progress.
[2]苏云成，宋如敏.实现IPv4向IPv6过渡的雙协议栈技术和隧道技术[J].电脑知识与技术，2009年20期
[3]付渊.IPv4向IPv6过渡技术研究与分析[J].电脑开发与应用，2011年08期
[4]S.Kent and R.Atkinson，”RFC 2401：Security architecture for the Internet Protocol，”Nov.1998.
基金项目
吉林省教育厅“十二五”科学技术研究基金资助项目（吉教科合字[2012]第371号）。