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IPv6: 成为应用下一代网络的主宰?
边锋

  IPv6经过10多年的发展,它的标准体系已经基本完善。在这个过程中,IPv6逐步优化了协议体系结构,为业务发展创造了机会。同时,也显现出了替代IPv4的“绝对”优势。

  IPv6作为下一代互联网的核心协议,10多年来一直成为人们重点关注的话题之一,且“热值”居高不下。尤其是在近两年,IPv6逐渐由“虚”高渐进“火热”期。

  IPv6之所以“火热”,不为别的,只为IPv4网络地址资源渐显枯竭。因此,人们为“枯竭”而担忧,更为未来网络发展的前景而担忧。

  但是,当人们发现,IPv6能解“网络地址资源枯竭”之忧时,对IPv6的一种崇拜感,甚至是一种狂热,油然而升。一时间,IPv6炙手可热,不仅成为应用下一代网络的主宰,而且亦成为网络设备生产企业,面向“下一代网络”出手的“杀手锏”。

  有专家认为,对于IPv6的应用,2006年将是一个“拐点”。

  IPv6虽好,但需要“过渡”

  IPv6经过10多年的发展,它的标准体系已经基本完善。在这个过程中,IPv6逐步优化了协议体系结构,为业务发展创造了机会。同时,也显现出了替代IPv4的“绝对”优势。

  地址充足不用说。IPv6自从“脱胎”之日起,主要就是为IPv4地址匮乏“应运而生”。也就是说,IPv6的使命就是要从IPv4的32比特地址,扩展到IPv6的128比特地址,解决“IPv4网络地址资源渐显枯竭”的问题。同时,IPv6地址所包括的链路本地地址、站点本地地址和任意播地址,在某种意义上进一步扩展了地址应用的范围。

  简化固定的基本报头,采用64比特边界定位,取消IP头的校验和域等措施,以提高网络设备对IP报文的处理效率,充分体现出了IPv6“简单就是美”的特征。而所引入的灵活的扩展报头,按照不同协议要求所增加的扩展头种类,以及按照处理顺序所安排的扩展头的顺序,充分反映了“扩展为先”的优势。但是,这并不妨碍网络设备需要处理的扩展头在报文头的前部,需要宿端处理的扩展头在报文头的尾部。

  IPv6极大的地址空间,使层次性的地址规划成为可能。在国际标准中,已经规定了各个类型地址的层次结构,这样既便于路由快速查找地址格式更具层次性,也有利于路由聚合,缩减IPv6路由表大小,降低网络地址规划的难度。层次区划分明得有条有序,让IPv6再有多大的空间,也不会有凌乱不堪的现象发生。

  IPv6引入的自动配置和重配置技术,对于IP地址等信息实现自动增删、更新配置,不仅提高了IPv6的易管理性,而且还表现出了“即插即用”的功能。当然,“贴身的安全”更会让IPv6具有“毋庸质疑”的安全保障。这只因IPv6集成了IPSec,可以用于网络层的认证与加密,为用户提供端到端的安全。这一点,在使用的时候,不仅简单,而且方便,更令IPv4望尘莫及。其实,做到这一点也并不难,只要在从IPv4向IPv6迁移时,就可以同步发展IPSec。

  至于对Qos的考虑,并不是在难为IPv6,几乎所有的网络设备和系统,都要面对这种考验。但是,IPv6的“应对”别出心裁:它通过新增流标记域,为源宿端快速处理实时业务提供可能。这样做的好处是,有利于低性能的业务终端,可以支持IPv6的语音、视频等应用。

  说到应用,IPv6亦可谓最时尚——支持移动,且非常便捷。IPv6对移动性的支持,不仅增强了所有移动终端的移动特性,而且在保障安全特性和路由特性方面,显露出了可以“超长发挥”的能力。我们将来能够马上看得见、摸得着的,莫过于身边的感觉,可以把家庭里的电视、冰箱、洗衣机等家电设备都连在网络上,而每一个设备都可以分到一个IP地址或者两个IP地址。结果还会给用户带来一些意外的惊喜:降低了网络部署的难度和投资,提供了永久在线的服务。

  这一切仅是“粗旷”地统而概之,实际上只有在用了之后,才会从内心迸发出“不仅如此”的感慨。“粗旷”也好,“感慨”也罢,IPv6“迎合了未来网络向IP融合统一的发展方向”和“提升了IP网络的可运营、可管理性”,这一点坚定不移。

  “过渡”是为互通

  从IPv4的32比特到IPv6的128比特,规模放大了4倍,能支持的用户数量或者终端用户数量也放大了很多。这其中,如何实现IPv4的继承和向IPv6的过渡,实际上是实现技术手段与应用实践的一种“较量”。

  IPv6的部署,大致要经历一个渐进的过程。

  在初始阶段,IPv4网络会出现若干个局部零散的IPv6孤岛,为了保持通信,这些孤岛通过跨越IPv4的隧道彼此连接。随着IPv6规模的应用,原来的孤岛逐渐聚合成为了骨干IPv6 Internet网络,形成于IPv4骨干网并存的局面,在IPv6骨干上可以引入了大量的新业务,同时可以充分发挥IPv6的诸多优势。

  为了实现IPv6和IPv4网络资源的互访,还需要转换服务器,来实现IPv6和IPv4的互通。最后,IPv4骨干网逐步萎缩成局部的孤岛,通过隧道连接,IPv6占据了主导地位,具备全球范围的连通性。

  “隧道”多,“双栈”受宠

  从IPv4向IPv6过渡,尽管有多达16种过渡技术,但是其中有两种基本过渡技术:一个是隧道技术,另一个是双栈技术。

  隧道技术在IPv4向IPv6的过渡上非常关键。它是通过在一种协议中承载另一种协议,实现跨越不同域的互通,具体可以是IPv6-in-IPv4、IPv6-in-MPLS、IPv4-in-IPv6等隧道类型。用一个形象的比喻,即可对隧道技术有一个简单的认识。现在的网络一般都是基于IPv4的网络。但是,IPv6和IPv4是如何同时并存的呢?IPv6相当于信息的一个孤岛,各 岛要通过IPv4连在一起,IPv4就像一个传输工具一样,把它连在一起来,这就是隧道技术。

  那么,什么是双栈技术呢?即在设备升级到IPv6的同时,保留IPv4支持,可以同时访问IPv6和IPv4设备,包含双协议栈支持,应用程序依靠DNS地址解析返回的地址类型,来决定使用何种协议栈。说得通俗一点就是,在终端、路由器、网络设备上,在原有IPv4地址继续使用的同时,也可支持IPv6的协议,这样就形成了双协议栈的工作方式。

  但是,在IPv6的过渡技术中,应用最广、最方便的过渡技术当属双栈技术。IPv6网络中的存在很多双栈节点,可以利用节点上的IPv4应用直接访问其他IPv4网络的服务,实现IPv6和IPv4的互通。

  
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