IPv6的标准化

IP网络是指以TCP/IP协议为基础通信协议的网络，著名的Internet是IP网的一种，也是最具代表性的IP网络。IP业务的爆炸性增长应该要归功于Web，Web技术的出现以及后来基于Web(Web base)技术的不断发展，触发了IP业务的爆炸性发展。Web业务和Web base业务的出现，使IP网的作用完全改变，IP网变成无所不能和无所不会。近年来，IP网上的业务正在转向实时业务，IP电话是这种转向的代表业务，目前看来尽管在IP网上运行实时业务还存在这样和那样的问题，但IP网上实时业务的尝试是成功的。这更进一步激发了IP界的发展热情，已经有人提出在IP网上做任何事情(Everything on IP)的概念，并正在朝这个方向努力。

　　随着IP业务的迅速增长，IP网上应用的不断增加，IP网的发展越来越快，IP网络正在向下一代网络演进。当然，IP网的网络协议也应该相应发生重大变化。目前使用的IP协议是IPv4。IPv4是70年代制订的协议，随着全球IP网络规模的不断扩大和用户数的迅速增长，IPv4协议已经不能适应发展的需要。早在90年代初，有关专家就预见到IP协议换代的必然性，提出在下一代网络中用IPv6协议取代IPv4。IPv6是1992年提出来的，其主要起因是由于Web的出现导致了IP网的规模爆炸性发展，IP网的用户迅速增加，IP地址空前紧张。由于IPv4只用32位二进制数来表示地址，地址空间很小，IP网将会因为地址空间的地址耗尽而无法继续发展，因而IPv6首先要解决的问题是扩大地址空间。IPv4是70年代提出的，20年来IPv4协议本身暴露出一些不足，IPv6的提出正好是一个机会，IPv4的不足可以在IPv6中得到改进。IPv6有许多优良的特性，尤其在IP地址量、安全性、服务质量、移动性等方面优势明显。采用IPv6的网络将比现有的网络更具扩展性、更安全、更容易为用户提供质量服务。

　　1 国际IPv6协议现状

　　IPv6基本协议1992年初提出，经过多次改进，于1995年完成起草并定稿，即RFC 2460。1998年因特网工程任务组(IETF)对RFC 2460进行了较大的改进，形成了现有的 RFC 2460(1998 版)。IPv6的其他协议也陆续由IETF的相关工作组制订，经过多年的工作已有100多项有关IPv6的因特网协议被制订出来。

　　国际上目前主要由IETF负责IPv6协议制订工作。在IETF中，有两个工作组与制订IPv6协议工作有关：一个是IPng(下一代因特网协议)工作组，或者IPv6工作组，主要负责IPv6有关的基础协议的制订；另一个是NGtrans(下一代网络演进)工作组，主要负责与下一代网络演进有关的标准制订。

　　IPng(IPv6)工作组从接受最早的下一代互联网协议提案，到1995年正式确定IPv6基础协议，经过了3年的历程。这是IPng 制订的第1个协议，协议的制订者是工作组的两位主席：思科公司的 Steve Deering和诺基亚公司的R. Hinden。IPng是IETF中比较活跃的工作组之一，每次会议都有许多标准提案提交讨论。到目前为止有53项已经成为因特网标准，17项成为因特网草案(Internet Draft)。

　　NGtrans工作组的任务有4项：对用于IPv6演进的方法和工具进行规范；对IPv6演进中如何采用这些方法和工具编制文档；协调6BONE试验床，试验地址分配；协调IETF和其他组织的IPv6活动。这个工作组也取得了很好的业绩，特别在网络演进方面提出了不少因特网标准，被有效地用于IPv6商用网的建设。

　　2 中国IPv6协议的制订策略

　　技术标准是引导产业发展的关键，也是知识产权的核心，技术标准的制订是应该给予高度重视和关注的。标准的制订一般有两种情况：一种是超前，即标准的制订领先于技术的发展和产品制造；另一种是滞后，即在相关的技术和设备产品已经进入市场后再制订相应的标准。这两种情况各有其适用面，前者一般是技术驱动，优点在于标准对以后进入市场的技术和产品具有统一的指导作用，为运营商和产品设备提供商营造了公平竞争的机会；缺点是超前制订的标准会受到将来市场需求的影响而发生变化，甚至重大的变化。后者的优点是标准的作用立竿见影，对产业发展具有重要作用，相对而言制订出来的标准稳定性比较好；缺点是标准的制订会受某些主流厂商技术的影响。IPv6作为一种将来的技术，对中国这样一个具有巨大潜在市场的国家来说，其标准化工作应采用第1种方式，这是因为：

　　(1)目前，中国还没有建设IPv6的商用网，也没有开始大规模生产IPv6设备，尽管IPv6试验工作已开展，IPv6的设备也在试制中，部分设备已可以商用，但总的来说中国还处于IPv6发展的初期，现在着手IPv6的标准化工作，将会对中国的IPv6的发展和下一代网络的发展具有重要的作用。标准的制订将为中国IPv6技术、产品和市场的迅速发展提供有力的保障。

　　(2)中国将来很快就会成为全球第一大市场，其市场的需求将会直接影响有关国际标准的制订。根据中国国情制订的标准将代表中国的市场需求，将会反映在相应的国际标准之中。这将有助利于中国在新技术方面获取应有的知识产权份额，也将有助利于中国的产业界在新技术方面获取公平竞争的机会。

　　(3)IP地址已经成为中国互联网发展的“瓶颈”，近年来中国蓬勃发展的城域网建设，使得所有网络运营商深切地感到IP地址不足产生的严重制约，IP网中实时业务的开放，特别是实时对称业务的永远“在线”的要求更使得IP地址问题更加突出，IPv4的私有地址已被证明无法很好地解决这个问题，IPv6网络的应用势在必行。为此，IPv6已经列入中国通信运营商的网络规划和设备生产商的产品发展规划之中。这为IPv6网络的应用提供了有利的环境。制订IPv6相关的中国标准是有迫切需求的。

　　从中国的实际情况出发，IPv6协议的制订需要从以下6个方面入手：

　　(1)基本协议类

　　在基本协议类标准方面，IETF已经进行了大量工作，制订了相当数量的标准。中国标准工作的原则应以国际标准为基础，与中国的实际情况相结合制订国家或行业标准。可以根据IETF现有的标准来制订相应的中国基本协议类标准。中国标准可以是几个IETF标准的综合，也可以基于一个IETF标准来制订。中国标准内容包括：IPv6基本协议、路由协议、 地址结构协议、邻居发现协议、安全协议、移动性协议等。

　　(2)网络的体系结构和性能指标分配

　　网络的体系结构和性能指标分配类的标准将是中国标准化的重点之一，在网络的体系结构方面IETF已经进行了不少工作，在性能指标分配方面ITU-T正开始进行工作。网络的体系结构方面IETF已经进行的工作包括双栈演进机制、双栈路由器技术、双栈主机技术、IPv6隧道技术、网络地址翻译－协议翻译(NAT－PT)、Ngtrans IPv6域名解析系统(DNS)、IPv6演进中的路由、IPv6主机和路由器的演进机制等；IP网性能指标分配方面工作刚开始进行，目前IP网性能指标分配方面的标准主要是从ATM网的性能指标分配标准类比而得，国际、国内都已有相应标准。对于中国的标准化工作，将从IPv6商用网的网络体系结构着手，结合相应的国际标准，根据中国对IPv6商用网的实际需求，制订相应的中国标准。在这方面将会有相当数量的创新内容。

　　(3)网络的评估标准和测试方法

　　IPv6网将是下一代网络(NGN)的核心，它不但是下一代Internet的主体网络(NGI)，也是下一代电信网的主要承载网络，因而对网络的评估和测试将极为重要。对IPv6网的评估和测试与对IPv4网的评估和测试是有很大区别的，IPv4网看重网络的生存能力和信息传送的公平性，IPv6网则更看重网络的可管理性、可维护性、网络提供的端到端服务质量(QoS)和承载多业务能力，当然它也关心网络的生存能力和信息传送的公平性。因而，IPv6比IPv4网络的评估和测试要复杂得多也困难得多，这方面的工作目前已有的成果不多，有大量工作有待于我们去做，这也将是中国的标准化工作的重点。

　　(4)网络设备规范和网络设备测试规范

　　IPv6网络设备可以分为两大类：一类是纯IPv6网的网络设备，包括路由器、主机、论证与计费设备、网络安全设备和基本的应用系统设备等；另一类是与IPv4/IPv6网络的演进有关的设备，包括双栈路由器、双栈主机、IPv4/IPv6的DNS、网络地址转换器(NAT)、双栈网络安全设备等。特别要指出的是：IPv6网将是下一代电信网(NGN)的核心，它也是下一代电信网的主要承载网络，考虑到这一重要因素，IPv6网络设备将与IPv4网络设备有很大区别，而不是简单地将IPv4网络设备规范搬过来就行，这里不但有大量工作要做，而且将会有大量的获取基础知识产权的机会。中国IP标准研究组将投入相当大的力量，从事这方面的工作。

　　(5)移动通信类标准

　　IPv6在移动IP方面是有特色的，特别是处理实时业务上，IPv6的移动IP技术有着IPv4不可取代的优势，在第3代移动通信中，已经提出全IP解决方案，第3代移动通信网络将可能最早全面应用IPv6，有关的国际标准也正在迅速形成。3GPP正与IETF合作制订与IPv6相关的移动通信标准，中国作为3GPP的主要参加方之一，理应有中国提出的IPv6相关的移动通信标准。

　　(6)IPv6的业务和应用的标准

　　要支持IPv6网的商业化运作，业务和应用的开发是极为重要的工作。为了要顺利完成由IPv4到IPv6网的平稳演进，必需要十分重视原有IPv4已成熟的业务在IPv6环境中的应用。目前与第3代通信网络有关的IPv6国际标准主要在IP多媒体领域。有关移动终端支持IPv6的提案也即将成为国际标准。以上是IPv6业务和应用标准化工作的重点，中国应该在这些领域形成自己的标准。

　　目前中国有关IPv6的标准化工作已经启动。首批列入标准制订的内容包括IPv6基本协议，IPv6网络总体要求、邻居发现、无状态地址配置、移动IPv6、路由协议等。以后将分批陆续制订相关的中国IPv6协议。中国IPv6的标准化工作将会围绕上述6个方面展开。

　　3 IPv6协议发展趋势

　　IPv6协议的制订工作进行顺利、进展平稳，目前IPv6协议发展趋势是：IETF是IPv6协议制订工作的主体，在近期这种状况不会改变，但是鉴于IPv6的重要性，特别是对下一代网络的巨大影响，越来越多的国际标准化组织加入IPv6协议的制订工作。特别是3GPP，从传统意义上来说，互联网和移动通信是两个不同的行业，但随着IP技术的发展，这两个行业的共同点越来越多，尤其是第3代移动通信“全IP”解决方案的提出，IPv6成为互联网和移动通信网的公用基本协议。尽管IPv6协议发源于互联网行业，但是从商业意义上来说移动通信行业可能是最早也可能是最大的受益方之一。正因为如此，国际标准化组织，除了IETF继续完善与IPv6有关的标准外，3GPP和ITU-T也成立了相应的工作组来制订与IPv6相关的标准。最近IETF和3GPP联合组成了一个工作组来协调IPv6协议在第3代通信系统中的应用。由于近几年 IP 技术的迅猛发展，使传统的电信标准受到了很大的影响，促使ITU-T与IETF 在IP标准领域开展合作。ITU-T专门制订了一个IP标准计划，IPv6 有关的标准也被列在其中。

　　4 结束语

　　国际上IPv6协议日趋成熟，中国作为一个通信网和互联网市场快速发展的国家，在标准制订上与国际接轨已经是一项十分迫切的任务。IP技术正向两个方向发展：一个方向是下一代因特网(NGI)，目前国际标准主要是这个方向的标准；另一个方向是下一代电信网，也就是IP电信网，目前缺乏这个方向的标准，可以有大量的创新机会。标准是国力的象征，是技术实力和经济实力的反映，目前中国已具备制订标准的实力，IPv6协议的制订是一个很好的机会，行业各界的广泛参与，将使中国在IPv6协议制订上进入一个新的境界。

[摘要] 文章介绍了国际IPv6标准化的现状及 IETF中两个工作组的工作成果，并从国内的实际情况出发，提出了IPv6协议的制订需要关注的6个方面及应采取的策略。

[关键词] IP网络；下一代因特网；IPv6协议；标准

[Abstract] The present status of Ipv6 standardization and the main achievements of two IETF work groups are introduced. Based on the development conditions of communications in China, it is suggest that there would be six categories that should be considered in formulating Ipv6 protocols in China. Relevant strategies are also provided in the paper.

[Keywords] IP network; Next generation Internet; IPv6 protocol; Standard