IPv6技术及发展现状介绍

IPv6技术及发展现状介绍培训目标2学完本课程后，您应该能：掌握IPv6的基本概念掌握IPv6的关键技术掌握如何演进到IPv6移动院IPv6技术及发展现状介绍目录1.IPv6产生的背景及其发展状况2.IPv6的基础概念3.IPv6关键技术4.如何演进到IPv65.相关项目及其进展3移动院IPv6技术及发展现状介绍互联网的发展历程4移动院互联网的生日到今天互联网走过了40年互联网成为了27个候选人之一，作为一个网络获得了诺贝尔和平奖2010年的提名1969.10.2938年前，ARPAnet引用了互联网的原则1944年冯诺曼提出了计算机的原理1974年出现了第一台计算机。25年前出现了.com~1980’s～1990‘s20年前，TimBerners-Lee发明了浏览器15年前定义了IPv613年前开始研究下一代互联网美国Internet2是13年前开始启动的，到现在下一代互联网研究还在继续10年前互联网的创始人获得了美国工程院的奖励。7年前中国启动了CNGI的项目。1年前宽带化被作为振兴经济的战略举措2009年1月7日，3G在中国正式启动。2009年，温家宝总理“感知中国”2010年的1月13日，中国三网融合大幕拉开2010.2，美国圣何塞召开IPv6运营商理事会第一次会议（暨成立大会），成立了总体、技术、业务、应用四个工作组2010年3月，美国FCC发布了连接美国的国家宽带计划2010年3月15、16日，ITU-P和ITU-D，联合召开了第一次IPv6组的会议，要考虑发展中国家未来的需要，起草保留大的IPv6地址全球策略的提议～2010～2009借问酒家何处去，牧童遥指杏花村IPv6技术及发展现状介绍什么是下一代互联网5移动院传输和处理速度更快无线接入带宽更大地址资源极其丰富物联网成为可能家居生活更加智能化地址可溯源互联网安全可信电子商务、电子银行等应用更为普遍地址规划更为科学网络及流量的控制更为简单，用户行为的分析和控制更为精细更快可控可管更大更安全NGI以IPv6为核心，包括一系列新技术和新应用实现更大的扩展性，更快的端到端速率，更好的安全及服务保障给运营商带来更大的业务空间，给用户带来真正的数字化生活IPv6技术及发展现状介绍国际IPv4地址使用状况根据最新统计，IANA还有大约7个A可供分配，剩余不足1亿IPv4地址，预计2011年2月分配结束6IPv6技术及发展现状介绍移动院国内IPv4使用情况2009年底中国网民规模达到3.84亿，年增长率28.9%[1]2009年中国IPv4地址量达到2.32亿，较2008年增长28.2%[1]•最近两年，网民平均IPv4地址拥有量持续下降，同时国际IP地址面临被分配殆尽；•推进互联网向以IPv6为基础的下一代互联网过程已成为当务之急7[1]中国互联网发展状况统计报告(2010年1月)根据CNNIC的统计，截至2009年12月31日，中国大陆IPv4地址数量达到232,446,464个（2.3亿），折合数13A+218B+218C。CNNIC统计截至2009年12月31日各运营商的IPv4地址拥有数量单位名称地址量折合数中国电信集团公司80,414,7204A+203B+8C中国联合网络通信集团公司46,604,2882A+199B+32C中国移动通信集团公司34,766,8482A+18B+128C中国教育和科研计算机网14,551,552222B+10CIPv6技术及发展现状介绍移动院业务发展还需大量IP地址8IPv6技术及发展现状介绍移动院全球IPv6部署状况9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；07年9月份，美国Verizon通信公司企业事业部表示，将在未来一年半之内完成IPv6的切换；07年12月17日，Sprint宣布已经全面准备好部署下一代互联网协议IPv6；美国国防部决定到08年整个通信网络过渡到IPv6网络；美国联邦政府要求政府网络设备采购必须通过NIST组织的IPv6认证测试；美国在08年5月申请了大量IPv6地址，一跃成为IPv6地址数最多的国家。09年，AT&T为美军驻欧部队建设IPv6网络；09年，Comcast进行了端到端IPv6业务演示，10年1月27日宣布开始IPv6试商用，网络已经完成IPv6部署；欧盟计划在2010年之前，敦促四分之一的企业、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；FT在积极准备IPv6，提出IPv6目标架构，准备2011年后进行规模部署；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；08年，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；中国八部委联合启动中国下一代互联网示范工程（CNGI）项目；08年发改委投资推动下一代互联网的试商用；09年三大运营商开始规模进行IPv6的研讨和试商用；IPv6技术及发展现状介绍移动院IPv6标准研究-IETF•基础协议由IPv6工作组承担，已经定型，工作组已于2007年关闭•寻址,路由,命名解析(DNS),差错与控制报文(ICMPv6)等基本协议已成熟•DNS、ICMPv6、组播等基本协议已成熟，满足商用要求•目前重点转向应用协议优化和完善：包括网络共存和演进、IPv6安全机制、网络多归属和MobileIP、IPv6在特殊网络的应用（例如传感器网络）……IPv6基本协议已经定型•隧道技术：Softwires工作组讨论隧道的部署，目前6rd已经成为RFC，在Free网络中部署，工作组草案DS-lite基本稳定，目前FT和Comcast计划采用;•IPv6/IPv4互访技术：•Behave正在完成NAT-PT替代方案，包括NAT64、DNS64，无状态翻译等成为工作组文稿，10年有望发布为RFC•运营级NAT(CGN)综合隧道和翻译技术，将在过渡技术中起到重要的作用•Port-range、PNAT等其它过渡技术面临较大的争议，仍为个人草案标准研究聚焦演进技术10移动院IPv6技术及发展现状介绍IPv6标准研究-BBF•BBF关注IPv6技术在电信网络中的落地、架构、端到端部署时的问题•在现有TR-101架构中进行研究，包括：用户通过PPP方式实现IPv6Internet接入；BRAS、AN和RG的IPv6实现设备规范；IPv6家庭网关的规范；终端地址分配建议等；•计划在2010上半年完成规范制定，实际在2010年11月完成。11移动院1Q094Q091Q104Q102Q093Q092Q103Q101Q11AnnouncedreleasesPlannedreleasesIncubatorGreen4.0IPv63.DQM3.IPTV3.TR0694.TR0694.Fiber4.IPTV5.0Multi-serviceArchFMCG.hnMon&DiagR3.1MajorReleaseSub-ReleaseIPv6技术及发展现状介绍IPv6发展概况12移动院IETF•100多个核心标准已完成•目前致力于过渡技术和运营维护的研究BBF•正在制定接入规范，如WT-177等•NTT等积极推动，内部已采用企业自定接入规范网络设备•主流路由设备支持•国外移动分组域设备支持•接入设备支持基本功能终端•智能移动终端支持•家庭网关桥接模式支持，路由模式不支持操作系统•主流计算机操作系统支持•主流服务器操作系统支持•主流终端操作系统支持应用程序•WEB、Email、FTP等标准网络应用软件支持标准设备软件IPv6核心标准基本完成，接入与运营规范正在形成，过渡技术是研究热点网络设备基本支持，主流用户终端基本可用主流操作系统支持良好，标准网络应用软件已经具备IPv6技术及发展现状介绍目录1.IPv6产生的背景及其发展状况2.IPv6的基础概念3.IPv6关键技术4.如何演进到IPv65.相关项目及其进展13移动院IPv6技术及发展现状介绍IPv6地址结构•IPv6地址=前缀+接口ID–前缀：相当于v4地址中的网络ID–接口ID：相当于v4地址中的主机ID，通常由MAC地址生成或随机数–2031:0000:1F1F:0000:0000:0100:11A0:ADDF14移动院IPv6前缀(64位)IPv6=128位接口ID（64位）0000:0100:11A0:ADDF前缀接口标识IPv6前缀::2031:0000:1F1F:0000IPv6技术及发展现状介绍IPv6地址格式•用十六进制表示，如：FE08:….•4个数字一组(16bits)，中间用“:”隔开，如：2001:12FC:….•地址前缀长度用“/xx”来表示•例如：2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff/64首选格式•若以零开头可以省略，连续全零的组可用“::”表示，如:1:2::ACDE:….•一个地址中“::”只能出现一次•地址前缀长度用“/xx”来表示•例如：2001:410:0:1::45ff/64压缩格式•IPv6地址的其它部分（不包括IPv4地址的部分）可以采用首选或者压缩格式•IPv6地址中内嵌的IPv4地址采用IPv4的十进制表示方法•地址前缀长度用“/xx”来表示•例如：0:0:0:0:0:0:166.168.1.2/64内嵌IPv4地址的格式15移动院IPv6技术及发展现状介绍IPv6接口ID•主要生成方式包括–从48位MAC地址扩展成EUI-64格式–自动生成的伪随机数（为了保护隐私）–通过DHCP分配–手工配置•EUI-64格式接口ID生成16移动院00902717FC0F48位MAC地址00902717FC0FFFFE00902717FC0FFFFE02902717FC0FFFFE000000U0U取反其中U=0=唯一1=不唯一64位格式MAC地址唯一性标识EUI-64地址IPv6技术及发展现状介绍IPv6地址类型17移动院标识多个接口，目的为组播地址的报文会被送到被标识的所有接口标识多个接口，目的为任播地址的报文会被送到最近的一个被标识接口，最近节点是由路由协议来定义的标识一个接口，目的为单播地址的报文会被送到被标识的接口单播地址组播地址任播地址链路本地地址：例FE80::E0:F726:4E58站点本地地址(已废止），由唯一本地（如FD00::/8）替代全球单播地址：例2001:A304:6101:1::E0:F726:4E58未指定地址：::回环地址：::1内嵌IPv4地址的IPv6地址：例::10.153.70.200IPv6技术及发展现状介绍与IPv4地址对比18移动院比较项目IPv4IPv6地址空间2^32（4,294,967,296）2^128（340个1000的12次幂）地址语法点分十进制，32位地址每8位分成一段。这8位长的段换算成等价的十进制数值，并用点号隔开。128位地址每16位分成一段，每个16位段换算成4位十六进制数，并用冒号隔开。通常用一个等于前缀长度的点分十进制数作为子网掩码。不使用子网掩码，仅支持前缀长度表示法。地址类型单播、多播、广播单播、多播、任播互联网路由特征单级路由和多级路由混合从最基本的设计起都支持高效、多级寻址和路由。地址中主机ID长度可变单播IPv6地址主机ID是固定为64比特等价地址Internet地址类别IPv6中无此概念多播地址（224.0.0.0/4）IPv6多播地址（FF00::/8）广播地址IPv6中无此概念未指定的地址0.0.0.0未指定的地址是::环回地址：127.0.0.1环回地址是::1公共IP地址全球单播地址私有IP地址（10.0.0.0/8,172.16.0.0/12以及192.168.0.0/16）唯一本地（FD