IPv6与欧洲

雷震洲

　　摘要：在推进IPv6的问题上，亚洲表现的最为积极，这是因为亚洲各国承受着巨大的IP地址方面的压力。欧洲虽然在这方面没有这样大的压力，但在互联网方面一直落后于美国，这是欧洲所不甘心的。因此，欧洲在推进IPv6方面也做了许多工作。欧洲推进IPv6的基本策略是先移动，后固定，并实施了一系列的行动计划和项目。欧洲面临的挑战主要是已经部署了数量巨大的网元、操作系统与软件应用必须予以更新、互通或取代，需要仔细规划和大量投资。

　　主题词：互联网 第三代移动通信 IPv6 IP地址 欧 洲

　　由于IP地址紧缺等原因，亚洲对待IPv6的态度比欧美积极，并已走在世界的前头。其中最积极的是日本，现已成为发展IPv6方面的领先者。日本积极是因为上世纪日本在互联网方面与在移动通信方面一样，错失了良机。日本政府和众多企业决心在新世纪把宝押在3G和IPv6上，以此为契机，下大力气，急起直追，尽快从这种难以容忍的弱势中摆脱出来，使日本重新成为全球最先进的ＩＴ国家之一。日本政府已经设定2005年是在公用网与专用网中实施IPv6的最后期限。日本还想在未来的互联网设备市场占据较大的份额。那么，欧洲对IPv6的认识与态度是怎样的呢？采取了什么策略与行动？

　　欧洲的认识

　　欧洲虽然没有像亚洲那样大的地址压力，但在互联网方面一直落后于美国，这是它所不甘心的。现在看到亚洲走向IPv6的步伐在加速，也进一步强化了欧洲领导层在发展IPv6方面的决心。一方面他们认为采用IPv6将为下一代固定网服务和移动网服务的广泛部署彻底解决地址空间问题；另一方面出于政治动机，他们担心在未来互联网设备与应用的发展方面落后于像日本这样的国家。所以，虽然欧洲在IPv4地址上的压力比亚洲小，但它也不愿掉以轻心，而是要在IPv6上有所作为。

　　欧盟的一个文件中说道：“欧盟需要在开发和掌握支持下一代互联网发展的基础技术方面扮演重要角色。”“如果我们想要一个移动互联网世界，就必须要IPv6。”最近，欧洲发展高性能互联网通信技术的预算已经提交给欧洲部长会议审议表决。欧委会迄今已经提供5500万欧元的资金，其中部分资金用于两个IPv6的试验项目。欧委会希望欧洲国家尽早采用IPv6。它警告说：到2005年欧洲的IPv4地址将变得非常紧缺，时间显然很紧迫。既然没有别的什么可以替代IPv6，政府与业界现在就应该通过采用IPv6来阻止这一问题的发生。早点实施IPv6可以避免措手不及和风险，等待只会付出更昂贵的代价。欧委会要求业界为采用IPv6而共同努力，这不仅会加强欧洲固定运营商和移动运营商的竞争能力，而且还将强化生产相关设备的其它行业的竞争能力，如汽车和家用电器行业。欧委会希望欧洲各国政府为网络研究提供更多的资金，为IPv6产品、工具、服务和应用的开发者与试验者鼓劲打气。欧委会的许多建议都希望集中强化欧盟的支持，以鼓励IPv6服务与应用在固定网和无线网上开展大规模试验以及开发IPv6的设备与服务。

　　在欧洲，虽然没人反对采用IPv6，但对何时采用却有不同意见，至少业界并非人人都赞同马上在欧洲部署IPv6。目前围绕是否要马上把电信基础设施升级为IPv6的问题在欧洲引发了一场争论。有人认为，所谓的地址危机至今在欧洲并没有发生。目前在欧洲运营商普遍资金短缺以及还有许多其它问题需要解决的情况下，是否有必要现在就将大量资金投向IPv6？升级到IPv6后又能赚到多少钱？这些都是运营商不得不考虑的问题。这方面最典型的代表人物是网络地址翻译（NAT）的发明人、Tahoe

Networks公司的首席科学家Paul Francis。他甚至认为，欧委会的报告是误导。他认为运营商最终将走向IPv6，但不必像欧委会所建议的那样马上转向IPv6。他相信，IPv4配合网络地址翻译还能应付若干年。NAT是使LAN上的许多用户共用一个IPv4地址，从而降低地址总需求的一种方法。他认为像浏览、电子邮件、WAP以及流媒体等客户机－服务器应用不需要IPv6，通过NAT就能满足要求了。虽然在对等应用、总是在线应用方面IPv4不如IPv6，但利用TCP和UDP协议的端口号码能使NAT设备后面的客户机可见，有效地把IP地址从32位增加到48位，这足以让地球上的每一个人拥有250个或更多个永久、唯一的地址／端口组合。这意味着通过NAT可以支持客户机－服务器、推送和某种程度上的对等应用。

　　由上可见，这场争论的关键并不是要不要IPv6，而是什么时候要。实际上，运营商明白需要走向IPv6，但目前他们拿不出巨额资金来进行这样的过渡。

　　欧洲的策略

　　欧洲在互联网方面落后于美国，而在移动通信方面却领先于美国。IPv6将为连接未来无线应用的新用户提供巨大容量，故欧洲发展IPv6的基本战略是先移动、后固定，试图在移动IPv6方面掌握先机，通过2.5G和3G的部署来实现它们在未来互联网中与美国并驾齐驱的愿望。

　　欧洲的一些分析家认为：IPv6是发展3G移动通信的必要工具。制定3G标准的3GPP组织于2000年5月已经决定以IPv6为基础构筑下一代移动网，使IPv6成为3G必须遵循的标准。欧理会IPv6特派组于2001年3月决定成立“基础设施”、“无线互联网”、“未来应用”及“试验”四个独立工作组。其工作目标是在2003年开始推出IPv6服务。所以，欧洲运营商采用IPv6的真正动力在于通过UMTS版本5来使用IPv6。预计在欧洲，手机将率先正式使用IPv6。手机的IPv6化能否顺利发展将决定欧洲IPv6的未来。

　　欧洲策略的依据

　　当今，全球约有60亿人，拥有大约4亿台计算机和10亿部移动电话。无线设备和新业务的进一步迅速发展以及随之而来的大量地址需求，很快将超出现有互联网协议的能力。当汽车、零售机，甚至家用电器跟随PC机和手机一起联网时，计算机的真正概念将大大改变，人人都需要有自己唯一的地址。估计在7到10年内，一个用户将平均掌管10个地址，将来还要多。

　　随着下一代高速移动无线网的建设，无线游戏、音乐点播、视像内容和会议电视正在成为现实。还有许多等待已久的移动商务业务，如移动订票、移动银行、移动金融贸易与移动钱包等都将开展起来。这些应用意味着数十亿台新设备将与互联网相连，而且各有自己的地址。

　　基于IPv6的移动无线互联网带给用户和企业的好处包括：

　　（1）海量地址空间

　　这是把IPv6推向市场的最主要动力。实际上，IPv6对地址的数量已经没有限制。海量的地址空间还恢复了网络因使用NAT而失去的端到端功能。下一代无线接入和服务的引入估计将使地址需求指数式地上升，尤其在欧洲和亚洲。采用IPv6后，地球上的每一个人可以拥有100万个具有唯一地址和位于不同地方的IP设备。有了这样的能力，我们就有了可以为任何数量和品种的设备提供无线接入的可能。这意味着世界上每一个智能IP设备将有自己唯一的地址。地址壁垒消失了，使运营商能够提供总是在线的个性化服务，通过无缝连接的移动无线互联网迅速增加收入。IPv6的海量地址空间可以把目前互联网上使用的临时地址方法变为永久地址。所谓的临时地址方法，是用户只有在他们联网并分配到IP地址后才能上网在线，并且必须通过提取（pull）的过程请求网络把信息和服务送给他们。采用永久地址后，内容提供商可以把根据用户需要专门定制的信息推送（push）给用户。服务方式由提取演进为推送，是多媒体服务进入成熟期的一个标志。这不仅给用户寻找信息与服务带来很大方便，而且还将使运营商能够取得更多的投资回报，进一步刺激网络投资。

　　（2）移动性

　　在IPv6网中，设备接入网络时通过自动配置可自动获取IP地址和必要的参数，实现即插即用，简化了网络管理，宜于支持移动节点。IPv4虽然也允许用户在网络内移动，但效率很低。随着在公路上使用IP设备的人越来越多，移动业务量将大大增加，要求路由器不断更新它们的数据库，以便将信息送到用户当前所在地。IPv6则把数据库更新和分级的选路捆绑在一起，所以工作起来不仅更加有效，而且更加安全，在黑客假装成已经移向新地点的合法用户时，可以防止黑客劫持信息。IPv6还能保证私密性，使通信节点（用户与之发生互动的人、服务器与设备）无法根据分组地址决定用户的位置。

　　（3）服务质量

　　IPv6利用报头中的流类别和流标记通过路由器的配置可以实现优先级控制和QoS保证，网络运营商能更好地控制分组流，使用户可以获得更有保证的服务水平，极大地改善了网络向用户提供高质量服务的能力。因此运营商可以实现优质优价。

　　（4）效率与最优化

　　IPv6增加了提高网络效率的机理，从而使网络的容量更大，可靠性更高，设备与人力成本更低。这些机理包括IP地址的自动分配与配置（这将减少为把用户或设备与网络相连所需的消息开销）、支持任何播送方式（这允许把分组送至能处理它们的最佳地点）、报头压缩（这将减少在诸如无线接口等低带宽链路上的消息量）等。

　　虽然IPv6中的许多新能力在IPv4版本中通过不断追加的方法也能加以实现，但其效率远不如IPv6的集成方式高，而且IPv4无法解决地址空间问题。现今使用的NAT允许IPv4地址在不同的子网中能重复使用，但对所有的应用是不透明的，无法向用户提供“推送”服务。所以，IPv6与下一代高速移动网的结合对欧洲来说是最佳的选择，既不致于因全面铺开使投资过大，又可以促进3G的发展。

　　欧洲的行动

　　为了推动IPv6的发展，欧洲设立了许多研究IPv6的项目。这些项目的研究结果都表明IPv6在每一领域里都给最终用户和运营商带来好处。这里列举一些包括在欧洲信息社会技术（IST）计划中涉及IPv6的主要项目。

　　（1）6WINIT

　　该项目的目标是推进IPv6多媒体和安全服务在欧洲的使用。6WINIT是一个特别项目，专门针对两个问题。一是建立基于IPv6的运行网；二是在各公司间建立有关IPv6部署问题的认知度，这关系到下一代网的演进和运行。6WINIT项目为如何建立一个能向最终用户提供纯IPv6

接入点和纯IPv6服务的运行平台提出了指导原则；定义了欧洲IP网的实施与建立程序，以提供基于IPv6的互联网服务；研究了从IPv4到IPv6的网络过渡与应用过渡。在该项目范围内建立了第一个欧洲平台，它由分布在欧洲国家（英国、德国、法国、希腊、斯堪的纳维亚）的各个IPv6／IPv4网构成。该项目已于2001年底结束，但大多数参与者在6WINIT项目中继续工作。

　　（2）6WINIT

　　6WINIT是IPv6无线互联网行动计划的英文缩写。该项目的目的是有效地推进在欧洲引入新的移动无线互联网。所谓新的移动无线互联网是基于IPv6与GPRS及UMTS／3GPP的结合。6WINIT对欧洲首批IPv6－3G移动互联网行动计划中的一项计划进行了调查和验证，该行动计划拟在3G环境中向6WINIT的用户提供纯IPv6

接入点和纯IPv6服务。它还将与其它行动计划形成的固定IPv6实验环境共存，并与它们链接。6WINIT试图解决未来移动无线互联网演进中因移动引起的问题。其涉及范围很广，包括网络的结构、设计和开发，适用于企业与医疗中心的应用功能以及演示在广域无线网（如GPRS和UMTS）上的无线互联网。项目中将有若干测试床，其中一个处在特别应用环境（即医疗中心）之中。6WINIT与正在进行中的欧洲信息社会技术各项目建立了多方联系，还参与了各国内国际项目中的技术活动。

　　（3）ANDROID

　　ANDROID的全称是主动网络分布式开放基础设施的开发。该项目实际是一项可行性研究，想证明能够支持信息社会未来需求的可管理、可扩展、可编程网络基础设施的可行性。该网络基础设施将建立在主动网络的基础上。所谓主动网络就是网络节点可以根据传给它的消息进行编程，以完成特定工作的网络。为了充分实现一个主动网络基础设施的好处，需有一个灵活的管理系统，并配有一个有关资源（处理和网络）的公共信息模型。对主动网络的管理以及管理系统所需要的通信机制是目前开放研究的课题。该项目的目标是针对这些问题开发有创新的解决方案，并同时通过实验与模型来测试这些解决方案。该项目将于2002年底结束。

　　（4）GCAP

　　GCAP涉及下一代互联网新传送层的定义、设计和评估，尤其是关系到支持多种QoS要求的端到端多播协议组问题，其中包括部分可靠性与性能的QoS。GCAP制定了两个新的端到端多播和多媒体传送协议，用来为多媒体、多对等、多网络应用提供有保证的QoS，使传送层能够支持端到端多媒体通信。所设计的协议能有效地利用诸如IPv6、DiffServ和主动／可编程网络等新网络技术。GCAP开发了在新QoS结构（基于IPv6与DiffServ）的上面，利用主动网络技术迅速部署这种协议的设计方法，并在一些国家研究网上以及通过它们在欧洲的互连开展了实验。

　　（5）Euro6IX

　　Euro6IX的目标是支持IPv6在欧洲迅速引入。针对这一目标，该项目制定了一个工作计划。它描述了网络设计、网络建设、先进网络服务的研究、应用的开发（这将通过用户群与国际性试验的参与而生效）、积极的分发活动（包括举办活动与会议、投标准文稿、发表论文、通过网站积极向公众宣传项目成果）。该项目将研究、设计和建设一个泛欧的纯IPv6网，叫做Euro6IX测试床，它将提供用目前技术可以获得的最先进服务和一系列基于IPv6的应用，这些服务与应用既可在Euro6IX内提供试验用，也可供第三方试验用。Euro6IX还研究在世界范围内建下一代互联网所需的各种网络等级。Euro6IX的基础设施将包括不同的网络等级（地区纯IPv6交换机、泛欧核心网、服务提供商）。

　　（6）6NET

　　6NET是一个为期3年的欧洲项目，其目的是证明利用新的IPv6技术可以满足互联网的持续发展。它还想让欧洲的研究机构与产业界在定义和发展下一代组网技术方面起到领先作用。该项目将使用固定网元和移动网元建一个纯IPv6网，以获得IPv6建网经验和从现有IPv4网过渡的经验。它将被广泛用来测试各种新的IPv6服务与应用，以及与传统应用之间的互操作性。

　　除了上述项目外，欧洲还在国际上参与了不少合作研究项目，如韩国的TEIN、日本的NTTv6net、美国的Internet2和Esnet、世界范围的6bone等。TEIN是韩国ETRI建立的一个跨欧信息网，这是欧亚之间的一个新的洲际网络。通过TEIN，欧亚之间就可以开展更多的合作。目前，ETRI和欧洲之间的合作主要通过6WINIT进行，以后6NET也可能参与。NTTv6net是日本NTT的一个世界范围IPv6试验网，它与5个主要的IPv6互联网交换局相连，这5个交换机是AMS-IX（荷兰）、6TAP（美国）、SIX（美国）、PAIX（美国）和NSPIXP6（日本）。Internet2是一个由180多所大学领导的集团，与业界及政府合作开发和部署先进的网络应用与技术。其主要目标是：为美国研究机构创建一个前沿网络；开创新的互联网应用；保证新的网络服务与应用迅速转移到广泛的互联网社团。美国的Internet2组织负责促进包括IPv6在内的下一代互联网的部署和采用，与6WINIT有合作关系。能源科学网（ESnet）是美国国家级的一个研究教育网，其主要工作是帮助世界上的研究教育网推出IPv6服务。它始于1998年10月，旨在提供商用IPv6过渡服务。6bone是一个世界范围的非正式项目，在IETF的“NGtrans”（IPv6

过渡）工作组的非正式监管下工作。6bone是一个IPv6测试床，是IETF IPng项目的一个成果。6bone开始是一个虚拟网（在IPv4隧道／封装上使用IPv6），工作在基于IPv4的互联网上，支持IPv6的传送，然后再逐渐过渡为纯的IPv6传送链路。6bone起先的主要工作是对标准与实施进行测试，而目前的重点工作转向过渡与运行过程的测试。

　　表1是欧洲IPv6相关研发项目的规模和欧盟的相应投入。（单位：百万欧元）

项目名称

项目投资规模

欧盟的支出

实行期间

6NET

16.9

9.5

2002～2004年

Euro6IX

15.5

7.7

2002～2004年

AQUILA（IP对QoS的控制）

11.5

6

2

MOBYDICK（无线微型移动电话）

8.9

4.7

2001～2003年

SUITED（卫星和IPv6间）

9

4

2000～2002年

ANDROID

6.8

5.3

2000～2002年

6WINIT

5.9

3.5

2001～2002年

BRAIN（无线接管）

6.6

3.3

2000～2002年

WINE GLASS（移动通信）

6.4

3.25

2000～2001年

WINE（网络）

4.8

2.7

2000～2001年

DriVE（IP上的运输，播放）

4.1

2.5

2000～2002年

6INIT

4.2

1.8

2000～2001年

其他5项目

15.2

9.8

2000～2002年

总计

116.1

63.9

1

　　欧洲各大厂商和运营商都对IPv6寄予了厚望，并全力以赴进行开发。多数网络设备商都声称它们具有符合IPv6的产品（路由器或多层交换机）。诺基亚、爱立信、ＢＴ等公司是IPv6研究方面的先行者。诺基亚公司宣布它的3G网络产品MobilePacketCore将支持IPv6，在它开始提供商用的第一天就推出IPv6，致力成为世界上第一个交付基于IPv6的全IP核心网的公司。全IP核心网与诺基亚在2000年初推出的IP－RAN相结合，将把3G变成一个端到端的全IP移动网络。2000年11月，诺基亚还推出了第一个支持IPv6的GPRS网络，使网络运营商从基于IPv4的业务向基于IPv6的业务可以平滑过渡。爱立信与英国BT及香港无线通讯服务商数码通公司合作，在全球首次利用手机在移动网上成功进行了端到端的IPv6通信试验。瑞典Telia电信公司计划在欧洲推出国际性IPv6商用网络服务，从而将成为欧洲第一个提供这项业务的运营商。

　　面临的挑战

　　由于IPv6的许多问题已经得到解决，目前利用已经通过的标准基本上可以实现最低限度的IPv6商用网。虽然还有一些规范须作进一步的修改与完善，例如地址分配、重新编号、DHCP、DNS、各种播送方式（anycast）、多归属（multihoming）、自动配置、安全性、QoS等。这些问题目前正在IETF的IPv6工作组中进行讨论。但是应该说，IPv6已经基本成熟，为商用网作好了基本准备，亚洲一些公司已经实施IPv6若干年了，2001年美国和欧洲的一些大型互联网和计算机公司也已开始涉足IPv6了。全球对IPv6的认知度正在迅速增长，推进的速度正在加大。

　　欧洲运营商面临的主要挑战是今天已经部署了数量极其巨大的的网元、操作系统与软件应用，它们并不理解IPv6，必须予以更新、互通或取代。这不是简单、迅速的更新，需要仔细规划和大量投资。IPv6的实施必须以对网络、运营商与最终用户最少破坏的方式来进行，需作平滑过渡，在过渡期间要支持IPv4与IPv6的共存。先移动、后固定的策略对欧洲来说看来是最佳的选择。

　　欧洲的运营商都理解IPv6的价值，但也清楚面临的挑战。所以，尽管欧洲领导层希望尽早实施IPv6，但运营商的态度仍比较谨慎，有的还举棋不定。不管怎样，在欧洲，IPv6一定会来到，只是时间问题。至于何时部署IPv6，最终将由欧洲的运营商来决定。

摘自《世界电信》