未來IPV6網(wǎng)絡技術的發(fā)展及應用前景

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徐茂智

  我給大家介紹一下IPV6,IPV6是十年來一直很熱的話題,IPV4把全球的現(xiàn)實資源連在一起,現(xiàn)在的Internet就是基于IPV4,這么多年的應用已發(fā)現(xiàn)很多缺陷。IPV4的網(wǎng)絡地址資源比較少,特別是美國占了大半的資源,像我們這樣的國家資源特別少,這樣就出現(xiàn)了一個問題:需要擴充資源。此外還有一些,它不支持移動通信,不支持現(xiàn)在已有的業(yè)務,這樣的話就提出了IPV6的設想。

  我現(xiàn)在從五個方面,簡單地向大家介紹一下IPV6的情況。第一,介紹IPV6的主要工作目標,它的應用范圍;第二是IPV6對安全方面有什么樣的考慮;第三,IPV6的兼容策略,也就是跟前面的IPV4是怎樣的關系;第四,怎么樣從IPV4過渡到IPV6;第五,IPV6的應用前景。

  一、IPV6的主要工作的目標

  IPV4的地址空間太少,安全性考慮不夠,因為IPV4當時設計的時候,只考慮了信息資源的共享,沒有太多考慮安全的需求。這樣在IPV4安全性先天不足的情況下,IPV6開始考慮解決IPV4這兩項不足。隨著IPV6和移動通信結合在一起,移動通信開始用電路交換的,現(xiàn)在用數(shù)據(jù)包交換,有很多的靈活性,會降低運營的成本。這樣的話,電信業(yè)很希望在IPV6里能夠以包交換的方式處理電信流量。

  (幻燈片)這就是一些主網(wǎng),比如家電和網(wǎng)吧的設備,怎樣連在一個網(wǎng)絡里,都想在IPV6框架下實現(xiàn)。這就擴大了IPV6的目標。IPV6參與制定的IETF,是IT協(xié)議的一項制定工程;另外一個就是移動通信有3GPP,就是第三代合作項目組,他們也在制定IPV6相關應用方面的協(xié)議。這是IETF和3GPP,因為后面兩方面都做了長足的發(fā)展,所以進行了合作,第四個就是國際電聯(lián),這很重要,用IP來怎樣支持電信,也做了很多努力,現(xiàn)在有非常多的成績已經(jīng)得到了實際的體現(xiàn)。

  二、IPV6的安全考慮是什么

  IPV6已經(jīng)實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡層的認證和加密的處理,叫IPSEC。有兩個考慮,一個叫封裝安全載荷,一個叫認證包頭,就可以實現(xiàn)一定的安全性,F(xiàn)在基于IP運營層的都建立在IPSec協(xié)議上,為了過渡,在IPV4也可以跑IPSec的協(xié)議。

  作為IPV6主要的標準組件,IPSec的協(xié)議本身有幾個不足,第一個不足就是這個協(xié)議僅僅跑在網(wǎng)絡層上,對應用層的安全需求不能實現(xiàn)。第二個不足是這兩個協(xié)議的處理會影響現(xiàn)有網(wǎng)絡安全協(xié)議的實施。比如像AH檢測、防火墻過濾,如果要加上IPV6包頭的話,原來的入侵檢測不知道原目的地址,這樣掃描就不能很好實現(xiàn)。下一步為網(wǎng)絡安全設備的制造商提出了一個新的挑戰(zhàn)。

  三、IPV6兼容策略

  因為IPV6是在IPV4發(fā)展起來的。原來IPV4的地址比較少,在IPV6得到了很多的擴展,這是因為IPV4是用32比特流來表示一個地址的,到了IPV6就擴展到了128比特,規(guī)模放大了四倍,能支持的用戶數(shù)量或者終端用戶數(shù)量就放大了很多,具體的數(shù)字是很長一串數(shù)字,可以把地球上每一個分子表示出來。IPV4是結構化的表現(xiàn)地址,分為A類、B類、C類地址。IPV6分了三個層次,叫TLA、NLA和SLA,分別稱為頂級聚集體、次級聚集體和底級聚集體,這樣資源可以合理配置,根據(jù)地址判斷每個資源的歸屬。

  IPV6對IPV4的發(fā)展是支持無線局域網(wǎng)。比如,可以把家電、冰箱、洗衣機都連在網(wǎng)絡上,每一個設備都可以分到一個IP地址或者兩個IP地址,還有傳感器,加在一起,整個連成一個網(wǎng)絡。正如許榕生老師介紹的高速網(wǎng)絡傳輸配合在一起可以實現(xiàn)未來的網(wǎng)格計算。IPV6比IPV4增加了QS,即質(zhì)量,或者品質(zhì)的控制。這對流媒體在網(wǎng)絡的傳輸模式至關重要。

  我們再看一下IPV4和IPV6的繼承關系。目前IPV4雖然有了變革,已經(jīng)擴展了包頭,已經(jīng)支持了一些功能,IPV6只不過把IPV4的擴展進行了規(guī)范化。

  四、IPV4到IPV6的過渡

  過渡主要考慮兩個方面,一個是技術上怎樣過渡,另外是商業(yè)上怎樣過渡。技術上,主要是地址上的過渡。在地址上的一種簡單處理方式是,IPV4是32位的地址,在一百位地址,除掉32位,還繼承原來的比特,來實現(xiàn)IPV4的兼容。另外就是雙IP的協(xié)議站。在終端、路由器、網(wǎng)絡設備上,原有IPV4地址繼續(xù)使用的同時,也可支持IPV6的協(xié)議,這樣,就形成了雙協(xié)議站的工作方式。

  這是存在的一個隧道技術,隧道技術在IPV4和IPV6的過渡上非常關鍵。現(xiàn)在的網(wǎng)絡是基于IPV4的網(wǎng)絡。IPV6和IPV4同時如何并存呢?IPV6相當于信息的一個孤島,島要通過IPV4連在一起,IPV4就像一個傳輸工具一樣把它連在一起來,這就是隧道技術。

  還有一種叫網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換/協(xié)議轉(zhuǎn)換技術,(幻燈片)IPV4和IPV6分別居于兩個局域網(wǎng),由網(wǎng)關路由器將二者聯(lián)結起來,并完成IPV4協(xié)議和IPV6協(xié)議的互換。

  從商業(yè)過渡來講,我國已經(jīng)啟動了龐大的CNGI計劃,CNGI項目投資很大,約有14億人民幣,目前將要與國際接軌,同時還有很多先進功能。從IPV4轉(zhuǎn)變?yōu)镮PV6,至關重要。轉(zhuǎn)變?yōu)镮PV6,原來IP資源地址缺乏的國家,現(xiàn)在變得很富有。這樣的話,對于我們國家的發(fā)展戰(zhàn)略有一個好處。但是應用上怎樣適應國家的發(fā)展潮流需求,最關鍵的是要拿出一些應用。目前在移動方面是非常關鍵的。

  五、怎樣去擴展及其發(fā)展前景

  把我們的設備用上去,把我們的應用構建起來,沒有這樣的支持,空談對應用一點價值都沒有。這個地方怎么樣去應用,應在這幾個方面多加以考慮。第一個是它應用到家電的控制方面,把手機、PDA加入。同時因為IPV6替代IPV4以后,暗中把前面炒作的概念實現(xiàn)了,可以實現(xiàn)三網(wǎng)合一。同時可以把網(wǎng)格計算、高清晰電視、遠程醫(yī)療等整合在一起,使網(wǎng)絡真正成為信息高速公路。IPV6技術推進中存在的問題應該有這么幾個,第一個是對服務研究不多,怎樣調(diào)整IP層上層的協(xié)議,以前有國際化標準組織(IETF)來做這個事,比如流程協(xié)議,比如WAP協(xié)議,沒有人做這些東西,怎樣適應IPV6還沒有做好。另外一個東西是IPV6的安全模型,與OSI的安全模型存在很明顯的不統(tǒng)一。因為使用的是過濾模式,而不是服務模式,OSI使用的是服務模式,這存在很大的差異。產(chǎn)品要不斷地推出。

摘自 中國網(wǎng)


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