韋樂平：我國2011年底出現(xiàn)IPv4地址缺口

　　放棄爭論，全面啟動向下一代互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)化過渡

　　《移動通信》雜志

　　中國電信集團公司 韋樂平

　　隨著我國IPv4地址的逐漸耗盡，近來科技界和產(chǎn)業(yè)界有關(guān)下一代互聯(lián)網(wǎng)的議論紛紛揚揚，各抒己見，意見差異甚大。作為長期從事電信技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究的電信專家，對于目前的現(xiàn)狀十分著急，在此大聲呼吁，放棄爭論，盡快全面啟動向下一代互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)化過渡。

　　一、下一代互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

　　所謂下一代互聯(lián)網(wǎng)是業(yè)界為了解決目前互聯(lián)網(wǎng)的地址瓶頸、質(zhì)

　　量、安全和管控等問題而提出的未來發(fā)展的總體設(shè)想，并無嚴格的定義，至少國際上公認美國的NGI項目、AMBIENT項目、歐洲GEANT2項目、FIRE項目、亞太的APAN項目以及中國的CNGI項目等都可以認為是面向下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究試驗項目。然而，縱觀所有這些稱之為下一代互聯(lián)網(wǎng)的項目可以發(fā)現(xiàn)，除了IPv6是其共有的基本特征，而且是可以期待的地址解決方案外，其他的特征都是理論上的，或者不確定的，或者局部性的，或者有爭議的，或者難以實施的，甚至還完全不靠譜的。不過，總體而言，業(yè)界期待下一代互聯(lián)網(wǎng)能夠具備可控可管可擴可信能力，至少相對現(xiàn)有IPv4互聯(lián)網(wǎng)有相當(dāng)程度的改進。

　　可見，盡管IPv6并不能概括下一代互聯(lián)網(wǎng)的全部，但是已經(jīng)成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心內(nèi)容并已經(jīng)形成了一個完整成熟的標(biāo)準體系，是世界范圍內(nèi)唯一普遍認可的下一代互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議，必將成為向下一代網(wǎng)演進的業(yè)務(wù)承載層統(tǒng)一協(xié)議。目前業(yè)界一般泛指的下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心內(nèi)容也往往就是指IPv6。因而，目前我們這里所討論的下一代互聯(lián)網(wǎng)的工作重心就是平穩(wěn)有效地向IPv6的過渡，同時盡可能地提升網(wǎng)絡(luò)的可控可管可擴可信能力。

　　二、 我國將在2011年底出現(xiàn)地址缺口

　　IPv6協(xié)議具有一系列優(yōu)點，諸如內(nèi)置移動IPv6協(xié)議，可以為3G、WLAN、WiMAX等的無縫使用創(chuàng)造條件；內(nèi)置IPSec以及永久性IP地址解決了網(wǎng)絡(luò)層溯源，給網(wǎng)絡(luò)安全提供了根本的解決途徑；具有自動發(fā)現(xiàn)和自動配置功能，可以實現(xiàn)即插即用，有利于支持移動節(jié)點和大量小型家電和通信設(shè)備的應(yīng)用；可以開發(fā)很多新的應(yīng)用，特別是P2P業(yè)務(wù)；可以改善路由性能和效率，減少路由表的表項；內(nèi)置組播功能，簡化了流媒體業(yè)務(wù)的提供。如此等等。然而，最最本質(zhì)的優(yōu)點還是解決了地址問題，使地址空間從IPv4的32比特擴展到128比特，地址容量達到3.4×1038個，徹底消除了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的地址壁壘及其相應(yīng)問題，

　　由于互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，目前全球的IPv4地址還剩下4.6億，按照每年2億的地址消耗速度，已經(jīng)只能再支撐2年左右的時間。事實上，IANA已經(jīng)宣布對于IPv4地址的分配大約在2010年底結(jié)束，APNIC的地址分配大約在2012年3月乃至2011年底結(jié)束。中國電信根據(jù)自己的現(xiàn)有業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃以及實際可能申請到的地址(每年約1700萬)估計在2011年底前后出現(xiàn)明顯地址缺口。如果進一步考慮到泛在網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等的發(fā)展及其對于地址的巨大需求，則地址問題將成為電信行業(yè)乃至國家整體下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大瓶頸，不僅無法回避，而且日益緊迫，必須認真對待。

　　三、 商業(yè)化過渡的重要性和緊迫性

　　我國在向下一代互聯(lián)網(wǎng)的過渡準備上并不落后，多年來國家安排

　　過各種研究項目，其中最重要的是八部委聯(lián)合支持的CNGI示范工程項目，在世界上產(chǎn)生了重要影響。但是由于各種原因，CNGI示范工程沒有，也不可能解決商業(yè)化應(yīng)用所需要解決的更多更復(fù)雜的實際問題，諸如端到端網(wǎng)絡(luò)的實施，業(yè)務(wù)網(wǎng)，應(yīng)用系統(tǒng)，終端，支撐系統(tǒng)，網(wǎng)站等等。

　　正如互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展得益于從純學(xué)術(shù)和軍用轉(zhuǎn)向公眾商用網(wǎng)一樣，向下一代互聯(lián)網(wǎng)的過渡也需要盡快從學(xué)術(shù)網(wǎng)和試驗網(wǎng)轉(zhuǎn)向公眾商用網(wǎng)才能實現(xiàn)實質(zhì)性推進。這種過渡工作起步越早，需要過渡的網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)和終端規(guī)模越少，付出的過渡代價越低，過渡難度也將越低。但是，由于產(chǎn)業(yè)鏈各方對于過渡的緊迫性認識不一，又缺乏國家層面的統(tǒng)一明確部署和系統(tǒng)的配套政策支持，我國向下一代互聯(lián)網(wǎng)的過渡已經(jīng)面臨起個大早，趕個晚集的危險，我國的寬帶普及、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)的發(fā)展即將遭遇前所未有的發(fā)展瓶頸，國家的信息化戰(zhàn)略也將面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。

　　鑒于向下一代互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化過渡的重要性和緊迫性，急需政府出

　　面統(tǒng)一組織和協(xié)調(diào)，全面啟動商業(yè)化過渡工作。 “未雨綢繆，越早越好”。歷史將證明一個重大的、有前瞻性的技術(shù)戰(zhàn)略決策將帶來幾十年的市場和社會繁榮，而一個錯誤的或短視的決策將會錯失機遇、貽誤發(fā)展。

　　四、向IPv6過渡的現(xiàn)狀和條件

　　向下一代互聯(lián)網(wǎng)的過渡涉及方方面面，下面對于幾個主要方面的

　　現(xiàn)狀和條件做一個大致的分析：

　　1. 標(biāo)準：IPv6協(xié)議的核心技術(shù)標(biāo)準已經(jīng)成熟，IPv4與IPv6翻譯、IPv6組播、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準等尚未完成，但不是發(fā)展瓶頸，可以隨著商用化進程逐步完善。

　　2. 產(chǎn)業(yè)鏈：

　　－網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：就路由器而言，骨干網(wǎng)情況好些，除個別廠家外，多數(shù)硬件沒有問題，但是很多路由器軟件需要升級；城域網(wǎng)情況較復(fù)雜，BRAS多數(shù)不支持IPv6功能，特別是PPPoE撥號功能。SR少數(shù)硬件要升級，約50%需要軟件升級。CR硬件沒問題，約50%需要軟件升級。移動分組域的PDSN硬件沒有問題，但是不少設(shè)備需要軟件升級；就接入網(wǎng)而言，盡管傳輸和交換系統(tǒng)基本都不支持IPv6的組播、流標(biāo)識、基于三層的ACL功能等，但不影響初期IPv6業(yè)務(wù)的開展，可以將傳輸和交換系統(tǒng)作為純2層處理，將3層功能放在BRAS和網(wǎng)關(guān)處理；就網(wǎng)關(guān)而言，基本不支持IPv6，特別是路由型網(wǎng)關(guān)， 其認證和地址分配需IPv6地址前綴、流標(biāo)識、基于三層的ACL等，需要升級換代。

　�。瓨I(yè)務(wù)網(wǎng)設(shè)備：無論是現(xiàn)有核心層的軟交換，還是正在試驗應(yīng)用的IMS都不支持IPv6協(xié)議， 相關(guān)的信令網(wǎng)關(guān)、中繼網(wǎng)關(guān)等也都不支持IPv6協(xié)議。但是并不急迫，暫時可以繼續(xù)采用私有地址，到適當(dāng)時期再考慮過渡。

　�。�固網(wǎng)3A系統(tǒng)和DNS系統(tǒng)：硬件基本沒有問題，但是有不少設(shè)備需要軟件升級。

　�。�固定終端：由于終端的成本敏感，數(shù)量又大，配置較低，因而基本不支持IPv6，需要升級換代，但實施起來并不難，主要是投資和規(guī)模量產(chǎn)問題。

　�。�移動終端：差距較大。就CDMA制式而言，可以暫時采用中繼模式，實現(xiàn)IPv6的透傳，但不支持DoA版本下的QoS，是一大缺陷。長遠看，需要支持網(wǎng)絡(luò)模式，實現(xiàn)IP層中繼。高通6801系列芯片后的芯片都能支持，6055芯片的數(shù)據(jù)卡代碼升級后也可以。

　�。�支撐系統(tǒng)：目前的網(wǎng)管和IT系統(tǒng)的硬件基本沒有問題，但是多數(shù)設(shè)備需要軟件升級。由于是內(nèi)部自己使用，不影響業(yè)務(wù)提供，因此對于過渡也不急迫。

　�。�操作系統(tǒng)：目前的主流操作系統(tǒng)都可以支持IPv6協(xié)議，沒有問題。

　�。瓍f(xié)議棧和應(yīng)用軟件：主流的通用協(xié)議棧都可以支持IPv6協(xié)議，而多數(shù)應(yīng)用軟件往往還不支持IPv6, 需要升級或開發(fā)。

　�。�集成電路：主流NP和ASIC都已經(jīng)能支持IPv6協(xié)議，沒有問題。

　　總體而言，由于涉及的面太廣，任何一個部分的問題都會影響總體過渡進程，需要十分細致周到的安排，過渡工作是任重而道遠。

　　五、向IPv6過渡的基本考慮點

　　向IPv6的過渡在時間跨度上、過渡復(fù)雜性上以及資金投入上都

　　不可輕視，需要全面慎重謀劃�；�本考慮點是使用戶和互聯(lián)網(wǎng)SP/CP以合理的成本，使用IPv6 協(xié)議和規(guī)則接入IPv6互聯(lián)網(wǎng)，在更大的網(wǎng)絡(luò)平臺上進行安全、可靠、可管可控的高速通信。引入IPv6的基本考慮點是：

　　－以盡可能小的成本，最大限度地保護既有投資；

　　－不明顯增加運營商的運營負擔(dān)；

　　－不降低用戶體驗；

　�。瓕τ诂F(xiàn)有業(yè)務(wù)影響盡量小，又可以逐步引入IPv6新業(yè)務(wù)。

　　六、向IPv6過渡的整體戰(zhàn)略部署

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