IPv6演进方案v20

下一代互联网（IPv6）演进方案2016年07月目录2IPv6产业发展状况应用升级改造技术应用升级解决方案互联网面临前所未有的挑战3IPv6产业发展状况2011.02.032011.04.192014全球IPv4地址分配完毕亚太IPv4地址已经枯竭库存IPv4地址逐渐耗尽全球号码资源管理组织地区号码资源管理组织运营商新增用户没有IPv4地址可用用户IPv4地址分配流程现有互联网基于IPv4协议，用于标识全球网络设备和终端设备的IPv4地址，等同于电话网络的电话号码，是互联网最重要的号码资源。中国互联网拥有5.64亿网民，普及率达42.1%，IPv4地址3.31亿个，人均0.6个IPv4地址。IPv4地址枯竭直接制约了现有互联网的持续发展，其影响异常深远。！下一代互联网是大势所趋4IPv6产业发展状况下一代互联网（IPv6)是目破解互联网发展瓶颈，最具可操作性的手段！破坏通讯的端到端特性，同时也增加了网络成本。从32位的IPv4升级到128位的IPv6，但IPv6升级远复杂于电话网升位。支持多媒体在因特网上实时传输，并不解决IPv4地址不足的问题。IPv9旨在解决平行宇宙地址分配问题，标准公布于1994年4月1日。因特网流协议（IPv5）是一个实验性的资源预留协议，面向连接，目的是提供服务质量（QoS），由中国专家发展为基于十进制技术的新一代互联网。下一代互联网（IPv6）就如电话网升位一样。IPv4能通过NAT技术引入私有地址，延长生命周期，但就如使用小总机拖带更多电话机一样，下一代互联网的核心是IPv65IPv6产业发展状况核心协议地址格式地址长度地址空间现有互联网IPv4202.96.128.63243亿下一代互联网IPv62001:0a8b:2cf3:d5e6::11283.438下一代互联网包括云计算、大数据等新技术，但核心和基础是IPv6IPv6特征无限的扩展能力足以让地球上每粒沙子都有一个地址更好的移动支持优化MobileIP路由，更好地支持端到端移动互联网应用便捷的用户接入支持即插即用，不需要任何配置即可接入互联网IPv6应用在线游戏即时通信传感器物联网家庭网关机顶盒3G应用个人智能终端！网络演进的最大障碍是IPv6不兼容IPv46IPv6产业发展状况Octet01230VersionIHLDSCPECNTotalLength4IdentificationFlagsFragmentOffset8TimeToLiveProtocolHeaderChecksum12SourceAddress16DestinationAddress20Options(ifIHL5)Octet01230VersionTrafficClassFlowLabel4PayloadLengthNextHeaderHopLimit8SourceAddress12162024DestinationAddress283236IPv4HeaderIPv6HeaderIPv6升级就如电话网升位一样，从32位的IPv4升级到128位的IPv6，但由于IPv6协议不兼容IPv4协议，所以IPv6升级远复杂于电话网升位。网络传输IPv4和IPv6报文头格式不一样，IPv4网络不能传输IPv6报文。IPv4报文和IPv6报文在双栈网络中是完全分离，分别路由，分别转发应用软件IPv6地址格式为128位，与IPv432位不同，IPv4程序不认识，也不能处理IPv6地址。端到端IPv4/IPv6报文的目的地址和源地址必须是同一协议栈，IPv6终端不能直接和IPv4终端通信。！IPv6产业发展死锁问题需要政府破解7IPv6产业发展状况等网络IPv6用户等用户需求等应用等网络政府推动运营商产业链各环节互相等待，用户无感知，内容提供商无暇顾及，运营商承受着巨大压力，只有他们主动协助政府推动产业链各环节的发展。等网络等应用等用户需求内容提供商互联网强国纷纷启动IPv6演进工作8IPv6产业发展状况美国是互联网发源地，IPv6发展特点是IPv6基础设施；新经济受阻，需要寻找新的商机，对IPv6的需求开始逐渐明显；希望继续保持互连网领域的主导地位和市场优势。美国主要运营商Verizon、Sprint、Comcast等都已经全面部署IPv6和提供接入服务。美国国防部整个通信网络过渡到IPv6网络，美军驻欧洲部队建设IPv6网络；美国联邦政府网络设备采购必须通过NIST组织的IPv6认证测试；美国申请了大量IPv6地址，是IPv6地址数最多的国家。欧洲是移动通信强国，IPv6发展特点是移动互联网，凭借在移动通信的优势与美国争夺下一代互联网话语权。欧盟已经敦促大部分企业、政府机构和家庭用户转换到IPv6互联网地址协议。欧洲科研机构GEANT中枢网络已百分之百实现了与IPv6协议兼容。中国是互联网大国，IPv6发展特点是市场驱动；中国互联网在快速增长期间没有足够地址资源的支撑，被迫向IPv6演进。中国已经投入建设中国下一代互联网示范工程（CNGI）、实施下一代互联网“十二五”规划，推动下一代互联网示范城市建设等重大专项。中国电信、联通、移动等运营商已经提供IPv6服务，IPv6用户群初步形成。日韩是应用创新之地，IPv6发展特点是IPv6业务应用；政府高额补贴运营商和企业，推广IPv6创新应用，值此争夺巨大的下一代互联网市场份额。日本政府通过e-Japan计划推动IPv6网络环境的实现，并获得了广泛的应用。韩国建设6个IPv6下一代互联网交换中心（NGIX），并为10个互联网服务提供商（ISP）提供了互联互通。新加坡和马来西亚在下一代宽带战略中全面考虑IPv6引入。IPv6二十年发展历程9IPv6产业发展状况全球中国IETF成立IPNG工作组提出IPv6协议推荐版本完成IPv6协议文本成立全球IPv6实验床（6BONE）IPv6基本协议标准化IPv6基础协议已经完成定型重点研究过渡技术19921994199519961999200520072009建立NSFCnet建立商用IPv6试验床20002003启动CNGI工程CNGI核心网项目验收启动下一代互联网“十二五”发展建设20122013启动国家下一代互联网示范城市建设启动中国LTEv6工程2014启动IPv6商用网络现网实验世界IPv6日启动IPv6基本形成商用环境10IPv6产业发展状况标准：核心标准已经形成，过渡技术标准日趋完善。地址：全球超过200个国家申请IPv6地址。个人终端：个人电脑、智能移动终端硬件全面支持IPv6，新型家庭网关支持IPv6。网络设备：主流有线宽带、无线宽带网络设备均支持IPv6，包括路由器、交换机、防火墙等。域名服务：全球13个根域名服务器中有10个支持IPv6，316个顶级域名服务器中有272个支持IPv6。网络建设：全球超过77家网络运营商提供IPv6接入，中国电信、联通骨干网络全面支持IPv6。应用软件：操作系统、WEB引擎、数据库、浏览器、电子邮件等通用软件支持IPv6。网站应用：全球1.6亿网站中有437万支持IPv6，包括Google、Yahoo、腾讯等3000多个知名网站。IPv6版图遍布全国11IPv6产业发展状况电信、联通、移动三大运营商分别在19个省份，33个地市提供IPv6网络接入和IDC等服务。省份城市北京北京上海上海广东广州、深圳、佛山江苏南京、苏州、无锡浙江杭州、宁波、温州福建福州、厦门、泉州辽宁沈阳、大连山东济南、青岛、烟台四川成都陕西西安湖南长沙、株洲、湘潭、衡阳湖北武汉江西南昌河南郑州新疆克拉玛依云南昆明天津天津重庆重庆广西南宁“十二五”规划互联网示范城市宽带中国促进信息消费中国LTEv6工程2012年3月27日，7部委联合发布《关于下一代互联网“十二五”发展建设的意见》，加快推进IPv6网络规模化商用。2013年8月1日，国务院发布《“宽带中国”战略及实施方案》，要求15年初步建成适应下一代国家信息基础设施。2013年12月11日，国家发改委公布北京、上海、南京等16个城市（群）开展国家下一代互联网示范城市建设。2013年8月8日，国务院发布《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》，要求开展下一代互联网示范城市建设，推进下一代互联网规模化商用。2014年11月2日，工信部和国家发改委共同发布“关于全面推进IPv6在LTE网络中部署应用的实施意见”，加快基于IPv6下一代互联网建设。商用试点2013年前网络：100%骨干网/教育/科技网/新建网络，10%城域网，800万用户。网站：Top100商业网站，70%央企/市以上政府网站，100%211高校网站。全面商用2015年前网络：100%东部城域网，50%中西部城域网，2500万用户。网站：Top1000商业网站，70%县以上政府网站，70%高校网站。中国政府在IPv6方面的主要举措12IPv6产业发展状况目录13IPv6产业发展状况应用升级改造技术应用升级解决方案网站应用IPv6升级改造目的14应用升级改造技术原来仅支持用户通过IPv4协议访问并获取服务的网站经过技术升级或者改造后，能够支持用户通过IPv6协议访问并获取服务。Internet网站IPv4用户IPv6用户Internet网站IPv4用户IPv6用户现有网站情况网站IPv6升级目的自主开发软件：×商用平台软件：√操作系统：√服务器：√CDN：×局域网：×安全设备：×接入链路：×√支持IPv6×不支持IPv6软件网络应用IPv6升级技术路线15应用升级改造技术双栈协议技术隧道技术双栈技术-实现原理16应用升级改造技术InternetIPv4/IPv6网站IPv4用户IPv6用户IPv4/IPv6用户涉及到网站业务交互的各类应用系统、网络设备、运营支撑系统的软硬件设备同时运行IPv4和IPv6两套协议栈，能够同时处理IPv4和IPv6数据包。是一种长期演进的技术，短期内比较适合于架构和业务相对简单的网站IPv6升级改造。是改造最为彻底的一种网站IPv6升级改造技术，概念清晰，易于理解，单协议栈用户之间的互通效果较好。对站点要求较高，可能牵涉到服务器和网络设备升级，投资较大且改造周期较长。原理优点缺点应用场景双栈-代码改造17应用升级改造技术…//定义对端地址结构变量structsockaddr_in6my_addr,their_addr;…//创建用于TCP通信的socketsockfd=socket(PF_INET6,SOCK_STREAM,0);…//初始化对端地址变量my_addr.sin6_family=PF_INET6;my_addr.sin6_port=…;inet_pton(AF_INET6,…,&my_addr.sin6_addr);bind(sockfd,(structsockaddr*)&my_addr,sizeof(structsockaddr_in6));…//监听listen(sockfd,…);……//定义对端地址结构变量structsockaddr_inmy_addr,their_addr;…//创建用于TCP通信的socketsockfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);…//初始化对端地址变量my_addr.sin_family=PF_INET;my_addr.sin_port=…;my_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(…);bind(sockfd,(structsockaddr*)&my_addr,sizeof(structsockaddr));…//监听listen(sockfd,…);…即使基础网络、基础软件、业务软件均支持IPv6，大部分网页代码都需要修改，否则可能出现部分内容无法显示，链接无法打开或是部分功能无法使用的情况。IPv4程序IPv6程序把网页中以IPv4地址直接写入的文件URL或链接URL更换成域名。把网页代码中存在无法处理IPv6地址的程序或函数更换成同时支持IPv4和IPv6的函数和程序。把程序中存储