IPv6的救赎之路

IPv6最初的设计者们肯定没有想到，和IPv4不兼容这一小小的失误，却为其发展带来了巨大的阻碍。如何架起通往下一代互联网方便、高效的桥梁，一直是网络产业人士苦苦思索的问题。现在，或许是到了答案显现的时候了。
在瞬息万变的互联网行业，如果一项技术或标准长期不能商用，那就很可能意味着其前景黯淡。但IPv6却似乎是个例外。从上个世纪90年代初诞生开始，IPv6就被认为是互联网的未来方向，这一理念至今也没有被动摇。但怪异的是，其商用却似乎仍遥遥无期。
尽管IPv4地址资源即将枯竭，尽管移动互联网、物联网等新应用催生出对IP地址资源的巨大需求，但人们却似乎仍迟迟没有行动。在记者问及的企业网、互联网和个人用户中，很少有人认为自身对IPv6有什么现实紧迫的需求。
开始有些着急的也许仅仅是运营商，因为IP地址资源短缺的挑战是运营商首先不得不面对的。中国电信总经理王晓初前不久曾表示，中国电信计划于今年内在湖南、江苏、广东、浙江四省部署一定的IPv6宽带用户，同时推出基于IPv6的相关业务。中国联通和中国移动也宣布在进行IPv6相关技术调研、设备测试、演进方案设计等工作。因此，在4月初举办的2010全球IPv6下一代互联网高峰会议上，业内人士提出，2010年或许将是中国IPv6的“商用元年”。
但走了十年之久的IPv6坎坷商用路会一朝畅通吗?
被理想主义“撞了一下腰”
“IPv6协议在设计之初有些太理想主义。”中国教育与科研计算机网(CERNET)网络中心副主任、清华大学李星教授表示。他说，当时设计者认为用10年时间IPv6就可以得到完善，完成自IPv4而来的过渡，但实际上，IPv6和IPv4协议不兼容的失误导致过渡技术的突破存在很大难度。
“和IPv4互通才是IPv6的杀手级应用。如果不能跟IPv4互通，IPv6一定不能成功!”
中国教育与科研计算机网网络中心副主任、清华大学教授 李星
这种人们普遍怀有的理想主义一次又一次在现实面前遭遇挫折，李星教授自己对此也有深刻体会。他回忆说，2000年在用双栈技术做中国自然科学基金网的时候，发现上面没有真正的流量。2004年和日本合作建成的中日IPv6试验网虽然做了一点应用，但也不多。即使是目前比较成功的远较CERNET先进、高效的CERNET2(纯IPv6网)，虽然通过免费等手段的激励，流量也仅达到CERNET的10%多一点，而这已经算是相当不错的成绩。因为目前全世界IPv6网的流量平均不到IPv4的1%。
“由于IPv6和IPv4协议不兼容，实际上建成的相当于两张网。对用户来讲，IPv4网的资源非常丰富，IPv6网的内容却很少，所以没有动力上IPv6网。”李星教授说。因此，原先设想的在某一时点IPv4全部转换到IPv6网的设想是完全不现实的。
而从目前的产业状态来看，即使渐进式过渡到IPv6，产业链也还缺少很大的动力。因为两张网不能互联互通，企业和终端用户由于IPv6网上没有应用而没有升级的动力。运营商则由于建了IPv6网却缺少用户和应用，因而无法收回投入，导致升级动力缺失。这就陷入了一个鸡生蛋还是蛋生鸡的怪圈。“单靠技术上的完美还很难实现产业升级和过渡，因为产业链各个环节是相互依存的。”思科总部首席技术官办公室中国区总监殷康表示。
“IPv6最大的挑战在于它仅仅作为网络技术而没有作为真正的互联网技术被广泛应用。”
思科总部首席技术官办公室中国区总监 殷康
他进一步说：“IPv6最大的挑战在于如何面对巨大成功的全球现有的互联网产业, 如何使它不仅仅是一种新的网络技术，而是成为还在高速成长的全球互联网技术的一部分。” 虽然全球范围内运营商都采用IPv6网络做了一些自营业务，但大都是在自己相对可控的网络上来进行的，并没有人能将其融合成为互联网的一部分。“任何一个在小范围应用的网络技术的提出都不难，但要达到互联网平台的效应和价值，需要整个全球互联网产业界的合作，这就太难太难了。”
事实上，人们一直在期盼有杀手级应用能够带动IPv6的成长。如视频、网游、IPTV等等，都曾被寄予希望。但事实证明，这些应用完全可以在IPv4上跑得很好，并没有必要向IPv6升级。
如何走出这一怪圈呢?
互联互通是杀手级应用
市场经济告诉我们，用户需求是技术演进的根本动力，IPv6商用显然也不能例外。“和IPv4互通才是IPv6的杀手级应用。如果不能跟IPv4互通，IPv6一定不能成功!”李星教授肯定地说。
因此，沿着这一思路，李星教授带领的CNGI-CERNET2 IPv6过渡技术研究组提出了IPv4和IPv6的翻译技术——IVI。在罗马字母中IV是四，VI是六，IVI代表四和六之间要打通。通过这种翻译技术，IPv6用户可以透明地访问IPv4网，IPv4用户可以有条件地访问IPv6网。相比传统的双栈或隧道等转换技术，IVI为向IPv6过渡提供了一条更为简单和现实的路径：既高效地解决了IPv6网对IPv4网现有海量资源的利用难题，又大大减少了双栈网的维护费用。因此,它在全球互联网领域处于领先地位。目前IVI正在IETF的标准化进程之中，即将形成RFC文件。
目前，IVI技术已经成功地应用在CERNET和CNGI-CERNET2(纯IPv6网)的内容转换中。今年3月，中国电信与清华大学建立了“下一代互联网技术与应用联合实验室”。这无疑将进一步促进包括IVI技术在内的我国下一代互联网技术的发展和应用。
同样出于对用户互联互通需求的敏锐感知，应用交付网络厂商Blue Coat于今年4月推出了基于其代理服务器的IPv6 Web 安全网关。通过对应用层协议的转换，实现IPv4和IPv6的互通。据Blue Coat大中国区市场产品经理申强介绍，该代理服务器网关既可放在企业网络的出口，也可放在内容服务提供商(ICP)服务器的前端，帮助用户在应用层实现IPv4和IPv6网的互通和向IPv6环境平滑过渡，从而避免了迁移过程中企业在安全、控制、管理、策略等各个方面的风险。据他透露，这一新产品已经有日本运营商和一些企业用户在部署。
“企业和内容提供商需要的是用务实、低成本、可控制、渐进的方式向IPv6演进。”
Blue Coat大中国区市场产品经理 申强
清华大学与Blue Coat的技术和方案无疑给解决IPv6演进难题带来了新思路。在人们对下一代互联网的迫切期盼中，思路的转换或许将很快把多年来停滞不前的IPv6进程带向一个崭新的天地。
中国站在风口浪尖上
“互联网产业成长的挑战是地址资源不够用，而由于资源稀少和快速增长的双重压力，中国解决资源短缺的需求更为迫切。可以说世界性的互联网发展难题，中国将不可避免地最先遇到。互联网产业把中国推到了时代的前沿。”殷康表示，双重的挑战和压力，同时也给中国带来了很大的潜在机会。“如果说在IPv4时代，中国互联网的发展是跟随者，那么在下一代互联网中，中国若能抓住关键机会实现关键技术和关键环节的突破，中国在互联网产业界的话语权和广泛影响全球的机会就将随之而来。”
IVI正可谓这样一种关键性技术。李星教授说，IVI刚推出来的时候，国际上都不太信任。“人们说，十年前IPv6就推出来了，该做的也都做得差不多了，中国人作为后来者哪有可能创新呢?”事实是，只用了两三年的时间，IVI就被全球互联网产业逐渐认可。而现在，IETF对推动IVI技术“很积极”。
“实践出真知。”李星教授说，没有中国这个大的互联网环境，再聪明的人也想不出解决方案来。“我们首先是为了解决自己面临的问题，然后才发现它在全球互联网演进中具有普遍的意义。可以说是无心插柳柳成荫。”
李星教授认为，未来2~3年是向IPv6过渡的关键时期。“IPv4地址即将枯竭，如果用好的翻译技术将IPv4和IPv6两张网打通了，就可以逐步过渡，从IPv4向IPv6转换的过程就不会那么痛苦了”。
殷康也认为未来两三年对于中国是非常关键的时期。如果这两年中国能解决得比较好，就能在全世界率先完成互联网技术的过渡，促进今后自身互联网产业的蓬勃发展。
反之，如果像中国电信这样的运营商花很大的代价支持IPv6，却没有IPv6业务，没有回报，就不会有动力再继续做。“产业界需要在短时间内积聚力量，积极行动。否则，如果两三年内IPv6还起不来的话，我国就有可能把时机浪费掉了。” 殷康说。
除了技术挑战，李星教授表示，目前国内还面临着人才的挑战，还需要国家配套政策的激励。“我们缺乏懂互联网的人才。如果说IPv4地址短缺，IPv6则是人才短缺。”他认为，政府需要有配套政策鼓励运营商和ICP向IPv6迁移，需要建立培养人才的机制、资助相关的科研项目，还需要明确的路线图和时间表。“一旦建立了依靠市场机制正向循环的产业链，中国将对世界互联网产业作出巨大贡献。”。
创新才刚刚开始
让我们乐观地想象一下，如果中国真的在以IPv6为核心的下一代互联网产业中走在世界的前面，又会带来什么样的结果呢?
“很多人认为，IPv6发展十几年了，没有什么可创新的了。中国领这个头也没有什么意义。我完全不这样认为。”殷康的语气颇为激动。他说，互联网基础技术IP/TCP在上世纪七十年代末就发明了，但相当长时间只在大学和研究机关中用，产业界和民用市场完全没使用。九十年代开始的浏览器技术出来以后，IP技术才开始为工业界和民用市场使用。“正是广泛使用带来了技术创新的巨大动力和机会，互联网技术创新主要是在1994年以后有了巨大的增长。特别是现在，每年都有巨量的互联网创新技术产生。这说明网络技术创新的主要基础和条件在于应用和发展。”
因此，殷康表示，IPv6可以说是目前刚开始有一些基础性的技术，大量创新还依赖于发展和使用，其中的机会“远远超过我们的想象。“物联网、无线传感器网络、移动互联网都牵涉其中。一项技术变成平台技术，适合所有的业务和应用是非常难的。这里面大量的创新是因用户的需求产生出来的，而大量的商业机会也就在其中。” 殷康说。
“山重水复疑无路，柳暗花明又一村。”当初理想主义者们试图用革命性的方法开创通往下一代互联网之路时，意外树起的一道道沟壑，最终还是需要现实中的人们千辛万苦地一点点填平。但愿IPv6漫长、昂贵的演进之路能对网络产业后来者有所警示。(更多内容详见http://www.cnw.com.cn/P/2402)
“和IPv4互通才是IPv6的杀手级应用。如果不能跟IPv4互通，IPv6一定不能成功!”
中国教育与科研计算机网网络中心副主任、清华大学教授 李星
“IPv6最大的挑战在于它仅仅作为网络技术而没有作为真正的互联网技术被广泛应用。”
思科总部首席技术官办公室中国区总监 殷康
“企业和内容提供商需要的是用务实、低成本、可控制、渐进的方式向IPv6演进。”
Blue Coat大中国区市场产品经理 申强
主流IPv6过渡技术一览表
名称技术特点
IVI IVI转换模式分为无状态的一对一转换和有状态的一对N转换两种。一对一的无状态地址转换通过一段特殊的IPv6地址与IPv4地址进行唯一映射，可以同时支持IPv4和IPv6发起的通信。IVI还支持一对N的有状态地址转换，也可以实现IPv4地址的利用和IPv6对IPv4地址的单向互通。
双栈指单个节点同时支持IPv4和IPv6协议栈，这样的节点既可以基于IPv4协议直接与IPv4节点通信，也可以基于IPv6协议直接与IPv6节点通信，因此它可以作为IPv4网络和IPv6网络之间的衔接点。
隧道用来将不直接相连的IPv6或者IPv4孤岛互相连接起来，这种连接包括两种情况：一种是隧道的两端是IPv6孤岛，另一种是隧道的两端是IPv4孤岛。两种情况都需要在隧道的入口对报文进行重新封装，然后把封装过的报文通过中间网络转发到隧道出口，在隧道的出口对报文进行解封装后，再将恢复后的报文转发到目的地。
NAT-PT静态NAT-PT技术是在NAT-PT网关静态配置IPv6和IPv4地址的绑定关系。当IPv4主机和IPv6主机报文互通，NAT-PT网关根据配置的绑定关系进行转换，且任何一侧主机都可以主动向另一侧发起连接。
动态NAT-PT技术改进了静态NAT-PT消耗大量IPv4地址的缺点，采用动态地址映射和上层协议映射的方法，使大量的IPv6地址可以通过很少的IPv4地址进行转换。转载请注明出自IPv6之家 http://www.ipv6home.cn/bbs/,本贴地址:http://www.ipv6home.cn/bbs/thread-18032-1-1.html