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IPv6带来“无线”通信自由

就在几年前,我们还很难想像今天基于IP技术的通信能够达到如此庞大的规模,并给目前使用的IP协议———IPv4———带来如此沉重的压力。互联网的飞速扩张———用户现已突破4亿———使得地址供不应求。随着无线和宽带互联网接入的增长,到2005年,企业和一般消费者用户的数量可能将超过10亿。
IPv6与3G

IPv6是新版本的IP协议,能够支持的3.4X10E38个惟一的128位地址,令IPv4望尘莫及。由于全球数亿个设备和用户都需要各自惟一的IP地址,因此这种巨大的编址容量将是实现“始终在线”通信的关键因素。

尽管人们主要关注的是IPv6的寻址能力,但它还拥有其它许多重要优点,如改进和简化的路由。IPv6还引进了新的安全等级并改善了对移动业务———包括基于WCDMA技术的网络的支持,这将随着中国等人口众多的国家采用3G而日益重要。

不过,业界需要考虑和解决的问题仍然有许多。IPv4可能是一种成熟而逐渐过时的协议,但它仍然可以做出重要贡献,并可能在未来一段时间内与IPv6共存和互通。

巨大飞跃

未来交互式多媒体、家庭网络和机对机应用等新型业务要求所使用的设备“始终在线”,因此,每个设备都需要惟一的永久IP地址。IPv4最多只能支持40亿个32位地址。而实际情况下,由于分配这些地址的方法的局限性,可用地址事实上很少。

互联网飞速发展所产生的缺点之一是它给互联网骨干路由器维护路由表及提供快速路由带来很大压力,这与

IPv4的本质有一定关系。IPv6采用多种措施解决了这一问题,从而改善了性能,降低了网络运营商的成本。

IPv6还提供数据流标签,可以大大缩短数据包标头在路由器中处理的时间。数据流标签可以加入包含其它信息(如服务级别或扩展标头)到数据包标头之中,为传输标头提供了一个更简单的方法。

IPv6提高性能的其它方法还包括地址自动配置,其基本含义是无需任何人为干预,主机即可获得连接互联网所需的全部信息。IPv6的另一个重要特性是其可以为网络重新编号,通过使用新ISP提供的路由前缀重新配置路由器,将整个网络移植给新ISP的过程。

虽然安全问题通常被认为可以在更高网络层上予以解决,但IPv6还是提供了许多实用的保护功能。互联网工程任务组(IETF)已经在制订IPv6的同时规定了IP层安全机制(IP sec) ,并通过IPv6来提供这一支持能力。IPv6还专门包括封装安全(Encapsulated Security) 标头。

IPv6的另一个重要优点是其通过创建移动IPv6(MIPv6)来专门支持移动设备。 MIPv6是主体协议的扩展,支持设备在IP网络内任意移动而不会发生中断。IPv6是对WCDMA的完美补充,后者正是为支持基于数据包的通信而设计的。2003年1月,爱立信进行了世界上首次在WCDMA和WLAN结合上的IPv6现场公开演示。

分阶段演进

IPv6无疑是个巨大的进步,但我们也决不能忽视IPv4过去和将来所能扮演的角色。大量现用设备均支持IPv4,这也是运行商考虑网络分阶段演进到IPv6的一个原因。

IPv6将在网络应用层和传输层上实施。同时,采用IPv6的第一批设备还需要IPv4骨干网的支持。因此,网络运营商需要考虑两种协议之间互通的需要。IPv6在设计时已经考虑到过渡问题并支持三种主要技术:双堆叠(dual-stack)、隧道(tunneling)和转换(translation)。

双堆叠技术涉及到IPv4与IPv6在同一设备和同一网络上的共存问题,需要两种主机和路由器同时实施两种协议。如果运营商在网络边缘引入基于IPv6的网络时重复利用了现有基于IPv4的骨干网,因此,必须支持在网络中两个IPv4节点之间通过隧道传输IPv6的数据包。同样,用户级IPv6通信流也需要在现有IPv4网络上通过隧道传输。

第三个选择就是转换,这种技术基本上是网络地址转换(NAT)的简单扩展,能够支持只采用IPv6的设备与只采用IPv4设备进行通信。

演进何时结束要看市场情况,也就是说当全球部署和使用的IPv6设备达到大多数时,演进方才结束。爱立信已经为整个端到端网络环境制定了清晰的IPv6发展蓝图以及明确的升级策略,帮助运营商实现从一个协议到另一个协议的平稳过渡。

IPv6无疑将成为主要技术支柱之一,为大众市场带来与设备、网络或位置无关的全球“始终连接,始终在线”的服务。

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IPv6成就3G

目前移动通信正在试图从基于电路交换提供语音服务向基于IP提供数据、语音、视频等多种服务转变。3G是移动通信发展的必然方向,3G的主要特点就是实现移动通信和互联网在IP基础上的全面融合。虽然目前3G本身还存在大量的不确定因素,技术问题还没有得到彻底解决,但其全面商用化的日期显然已经非常接近。从这个角度讲,现有的IP地址容量远远满足不了用户的需求,因而在移动通信领域率先接纳IPv6就成为3G能否最终起飞并在大范围内扩展的基础。

为了支持IPv6,当前的网络设备、系统和软件将面临升级、改造甚至淘汰的命运,各种新型的支持

IPv6的网络设备将不断出现。同时,IPv6也将使设备的开发方式发生很大的变化。在不远的将来,各种家庭电器、PDA、移动终端、车载电话等都将支持IPv6,可以接入到互联网上,这是一个巨大的市场,蕴藏着巨大的商机。

产品销售后,产品的制造商可以直接在大范围内收集所出售设备的使用状况、故障信息以及工作特性变化等信息,这将对售后服务提供较大的帮助,并且可以将所收集到的数据反馈给新产品的规划及开发设计中。

移动互联网上有许多新颖而精彩的服务,IPv6将是实现这些服务的关键。如果说3G的发展推动了

IPv6的发展和标准化,那么IPv6协议的诸多优越特性则为3G网络提供了广阔的前景。未来的移动设备需要大量的IP地址、移动电子商务需要良好的安全性、实时的多媒体处理能力、开机即可自动获得地址、移动设备的全球漫游、随时随地的移动计算等,而IPv6庞大的地址空间、对移动性的良好支持、服务质量保证机制、安全性和地址自动分配机制等优越特性很好地满足了3G网络的需求。3GPP已经决定以IPv6为基础构筑下一代移动网络,很多通信厂商正致力于构建基于IPv6的全IP的3G核心网。

该结构最大特点是作为包交换业务的扩展可以提供基于IP的多媒体服务,并且实现了传输和控制的分离,传统的MSC被分割成MSC Server 和MGW(媒体网关),它们之间采用SIP和H.248等协议相互通信,从而实现呼叫控制、处理和网络承载相分离。

在UMTS Rel-5结构中,IPv6主要用于控制层,其传输层既可以采用IPv6,也可以采用IPv4。该结构给我们指明了未来多媒体通信服务提供的方式和手段,也指明了未来网络演进和融合的方式,IPv6将是实现3G移动通信的基石。

 

转载地址:http://www.voipchina.cn/technology/2004-03-21/36724.shtml

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