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分析:IPv6前途仍荆棘重重

http://www.sina.com.cn 2007年07月04日 07:41  中国电子报

  -本报记者 徐洋

  近年来,随着移动通信的发展,人们对网络的依赖性不断增强,移动网络已经成为未来3G业务的主要发展目标。而人们在不断追求网络移动的同时,也一直为日益紧张的IP地址空间而担忧,IPv6正是这一问题的有力“杀手锏”。但是从最近IPv6的发展而言,其并没有像人们预期的那样,立即迎来迅速发展高潮,而且其前景反而越来越模糊不清。

  需求带来发展

  近年来,随着互联网络应用的蓬勃发展,使用网络的人口数量及新加入互联网的计算机数目迅速增加,目前Internet上采用的32位IPv4地址结构的可用地址已经面临地址严重短缺的问题。全球宽带接入模式的普及和宽带上网人数的急剧增加,改变了过去人们使用拨号上网方式,用户终端设备在线数目的大量增加加剧了IPv4地址的消耗。

  互联网及数据通信产业的发展加快了无线通信产业的演进,使无线通信产业在技术上能更好地满足对数据业务(主要是IP业务)快速增长的需求。而第三代移动通信系统3G将启动移动通信的互联网时代。IPv6技术地址空间巨大、完全对等、QoS保障机制较强、支持终端移动性等特征则为飞速发展的业务和应用提供了强大的技术支持。

  IPv6是一种基于IPv4的演进网络概念,主要用于缓解IP地址不足等问题。IPv6主要具有以下特征:采用扩展和分级的地址空间,用128比特地址长度取代32比特,提供几乎无限的编址,地址空间分级提高了网络效率;“即插即用”,自动配置地址;内置对IP安全性的支持;固定长度和简化的IP报头,实现硬件实施最佳化;扩展报头,提高效率,并保证协议的后续发展;改善对业务质量、多播和移动IP的支持。

  目前,IPv6在全球已有应用,大部分属于试验网或用于科研教育的商用网。对于IPv6的大规模商用,业界普遍认为3G将起到举足轻重的推动作用。因为近年来,随着笔记本电脑、PDA以及手机等移动手持设备功能的增强以及应用的普及,移动互联网已经得到了业界越来越多的关注。移动IPv6为设备在各种无线移动接入网络间无缝漫游提供了有力的支持,从而可以极大地推动移动计算业务的大规模应用。

  IPv6在3G中的应用

  在通信网络中,传输层和业务层都有其相关的IP层。虽然3G的R5网络标准对RNC,PS域,CS域没有做出必须采用IPv6的要求,而UE的实体、信令连接、Iu接口以及IMS子系统都会选择使用IPv6。因为目前的网络大多采用IPv4,而且R5对传输层影响不大,所以传输层最有可能沿用已有的IPv4网络,而业务层,尤其是多媒体相关的业务层使用IPv6网络。因此系统中存在着不同的IP承载域之间的通信问题,这个问题既存在于同一个运营商的网络之内,也存在于运营商之间、运营商和外部互联网、ISP之间的互通。

  此外,从发展的观点来看,对于运营商,通信网络承载最终也是要向IPv6承载过渡的,这是网络发展的必然趋势。所以,使用IPv4承载的网络,如PS域等,也存在着向IPv6演进的问题,最终所有的承载都归于IPv6。IPv4、IPv6混合状态下的互联互通,以及当前IPv4网络向IPv6网络过渡的顺利与否,是与运营商的利益密切相关的。所以,IPv6网络的互联,IPv6与IPv4的互通,以及IPv4网络向IPv6网络的演进方案,都是3G网络整体解决方案中很重要的方面。

  在IPv6实施和应用的众多方案中,综合利用已成为现实,优势互补将更有利于IPv6的推广应用。比如先对系统的业务部分进行标准升级,这就不得不提到上下兼容问题。以往的基础架构大多是支持R99标准的,而业务部分支持R4标准的R99+R4的混合系统。显然改进后的R5标准在数据传输业务上更占优势,所以标准上使用R4与R5的混合架构便呼之欲出了。

  目前,在技术角度来看,以原有的R4系统为基础,逐步向R5系统转移过程中,主要有以下几种方式:(1)在R4系统的HLR、SGSN、GGSN的业务层支持IPv6,解决UE地址空间问题,使UE能够通过IPv6与其他网络的IPv6、IPv4用户互联互通;(2)在R4系统中,增加IMS子系统,使R5中基于IPv6的新业务能够在R4中应用;(3)全网逐步过渡到完整支持R5,形成一个以IPv6为基础的移动、固网一体化业务网络。

  当然在IPv6演进策略上,不能仅仅依靠技术研究来决定,还需要根据运营商的具体情况来确定。我们可以预见到,在今后无线网络演进的过程中,无线网络将在R4的基础架构下,为用户提供基于R5 IMS子系统的多媒体业务。随着支持R5标准的更完善的系统出现,在核心网基于NGN平台,在Iu接口上使用IPv6协议分组化的无线网络将会成为无线网络发展的主流,而关于IPv6的标准和应用也将会相应的得到极大的发展。

  IPv6仍面临考验

  IPv6技术固然有其巨大的优势,但是IPv6的实现不是一蹴而就的,目前我们大量的网络设备和应用都是基于IPv4设计的,IPv6还没有实现大规模商用,要实现IPv6需要分步骤稳步过渡,不能急于求成。

  而且现有3G终端只能支持IPv6的网页访问,以及进行文字与图片浏览,播放音乐等,这些还不能体现出IPv6在3G应用上的优势,IPv6的3G系统需要更加丰富的应用内容为驱动力。

  目前,IPv6相关的标准也还需要结合应用的实际需要进一步完善,国内外各3G厂家对IPv6的支持也参差不齐。IPv6的3G系统商用普及还需要一个较长的过程。一方面,应用的丰富、3G数据业务用户量的迅速增长是推动IPv6系统发展的关键因素;另一方面,IPv6系统还需要解决真正商用所要面对的一些具体问题,如业务类型感知,地址分配等。IPv6的3G应用不会像季节转换那样迅速来到,这个市场的孕育还需要漫长的努力。

  据有关专家预测,3G网络的IPv6最可能先在手机终端上实现,但也只是业务先行的思路所致。如果3G终端率先采用了IPv6技术,而现有的互联网没有采用IPv6技术,就需要采用过渡解决方案,目前常用的过渡办法有用IPv4隧道承载IPv6包的技术,还有IPv6地址与IPv4转换技术以及双协议栈等多种技术。例如,如果3G终端采用IPv6编址,互联网服务器采用IPv4的服务器,那么就可以采用主机到路由器的IPv4隧道承载IPv6包的技术。在3G终端上将IPv6包封装在IPv4隧道里,然后透过IPv4的网络,或者在GGSN上进行封装将IPv6包通过隧道传送到目的主机。

  由此可见,要真正的实现IPv6还有相当长的一段路要走,在没有实现端到端的IPv6之前,IPv6的全部优势还不能正确发挥出来。对于3G网络来说也是如此,如果只在3G网络的分组域实现IPv6并不能真正的解决目前IPv4网络的问题。IPv6的前路仍是荆棘重重。

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