智能電網(wǎng)——奧巴馬政府實(shí)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)現(xiàn)代化的努力——是IPV6的殺手應(yīng)用嗎?
這是互聯(lián)網(wǎng)工程師在看到數(shù)十億美元的刺激經(jīng)濟(jì)資金投入到智能電表、自動(dòng)化公用事業(yè)子站和新的傳感器網(wǎng)絡(luò)等方面的時(shí)候?qū)⑻岢龅膯?wèn)題。所有這些都將利用IPV6提供的充裕的地址空間和內(nèi)置的安全功能。IPV6是人們期待已久的互聯(lián)網(wǎng)主要通訊協(xié)議的升級(jí)。
白宮本周二宣布，它已經(jīng)批準(zhǔn)將34億美元的刺激經(jīng)濟(jì)資金投入到電業(yè)公司以支持100個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目。美國(guó)政府的智能電網(wǎng)撥款與私營(yíng)企業(yè)的投資相當(dāng)，在未來(lái)三年里將一共投資80多億美元。
美國(guó)聯(lián)邦政府官員表示，智能電網(wǎng)將支持互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是，智能電網(wǎng)將支持當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IPv4，還是將推動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IPV6在企業(yè)和家庭中的應(yīng)用。IPV6已經(jīng)推出10多年時(shí)間了。IPV6的應(yīng)用一直比較緩慢，因?yàn)橐恢睕](méi)有具體的商業(yè)推動(dòng)因素促使企業(yè)花錢(qián)升級(jí)自己的路由器、服務(wù)器和應(yīng)用程序以支持IPV6。
IPv4是互聯(lián)網(wǎng)的主要通訊協(xié)議，使用32位地址，能夠在互聯(lián)網(wǎng)上支持43億個(gè)具有公共地址的設(shè)備。IPV6使用128位地址方案，能夠支持不可思議的設(shè)備數(shù)量：2的128次冪。與地址空間將在2012年用完的IPv4相比，IPV6還有內(nèi)置的安全功能和增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)管理功能。
隨著IPv4地址空間耗盡的日期日益臨近，互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)家稱(chēng)，智能電網(wǎng)項(xiàng)目采用IPV6是非常重要的。
向互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商分配IPv4和IPV6地址的美洲互聯(lián)網(wǎng)號(hào)碼注冊(cè)管理機(jī)構(gòu)總裁兼首席執(zhí)行官John Curran說(shuō)，如果智能網(wǎng)關(guān)將取得成功，它將支持?jǐn)?shù)千萬(wàn)臺(tái)設(shè)備或者數(shù)億臺(tái)設(shè)備。我們?yōu)檫@個(gè)項(xiàng)目沒(méi)有留下太多的IPv4地址空間。
Curran說(shuō)，公用事業(yè)公司可以使用智能電網(wǎng)項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)地址解析設(shè)備中隱藏的專(zhuān)用的IPv4地址。但是，這種方法比使用IPV6地址更復(fù)雜并且風(fēng)險(xiǎn)更大。IPV6有充裕的可公開(kāi)看到的地址空間。
由于IPv4地址稀少，企業(yè)經(jīng)常使用網(wǎng)絡(luò)地址解析設(shè)備讓幾十個(gè)或者數(shù)百個(gè)專(zhuān)用設(shè)備共享一個(gè)公共的IPv4地址。這種做法經(jīng)常導(dǎo)致重復(fù)的IPv4地址。如果基于專(zhuān)用IP地址的網(wǎng)絡(luò)意外地泄露到公共互聯(lián)網(wǎng)，這些專(zhuān)用的IPv4地址就好引起問(wèn)題。
Curran說(shuō)，如果智能電網(wǎng)必須是一個(gè)處理沖突問(wèn)題、網(wǎng)絡(luò)地址解析和地址空間用光等問(wèn)題的地址分配計(jì)劃，這個(gè)項(xiàng)目就會(huì)更困難。采用IPV6肯定會(huì)更簡(jiǎn)單。我不想成為編寫(xiě)智能電網(wǎng)如何使用IPv4運(yùn)行幾十年的計(jì)劃的人。
什么是智能電網(wǎng)?
智能電網(wǎng)是一種雙向通訊系統(tǒng)，將向電業(yè)公司提供用戶使用電力的實(shí)時(shí)的可見(jiàn)性和控制。人們認(rèn)為擁有智能電網(wǎng)對(duì)于開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能以及電力混合動(dòng)力車(chē)等再生能源是非常重要的。
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究機(jī)構(gòu)(NIST)智能電網(wǎng)國(guó)家協(xié)調(diào)員George Arnold解釋說(shuō)，智能電網(wǎng)就是要提供可再生能源和能夠分配可再生資源。我們要擁有一個(gè)智能電網(wǎng)架構(gòu)。這樣，采用太陽(yáng)能板和風(fēng)車(chē)的樓房就能夠把電力輸入到電網(wǎng)。
NIST稱(chēng)，智能電網(wǎng)預(yù)計(jì)將使用互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)建造。然而，一些高性能指揮與控制應(yīng)用程序可能需要專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
Arnold說(shuō)，IP和互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)將是智能電網(wǎng)選擇的一個(gè)協(xié)議。也許有一些專(zhuān)用的應(yīng)用程序不適合這個(gè)協(xié)議。因此，當(dāng)你使用數(shù)億個(gè)設(shè)備與智能電網(wǎng)、智能設(shè)備等通訊的時(shí)候，我們不能說(shuō)IP必須應(yīng)用到每一個(gè)地方。IP在普遍性、實(shí)施和能夠以低成本創(chuàng)建互操作的基礎(chǔ)設(shè)施的能力方面顯然具有壓倒的優(yōu)勢(shì)。
Arnold說(shuō)，他看到長(zhǎng)期采用IPV6智能電網(wǎng)的需要好處。但是，有些公用公司已經(jīng)在使用IPv4繼續(xù)進(jìn)行現(xiàn)代化的努力。
Arnold稱(chēng)，從智能電網(wǎng)的發(fā)展方向看，IPV6是很簡(jiǎn)單的。然而，我們還必須要支持現(xiàn)有的技術(shù)。有一些計(jì)量設(shè)備廠商已經(jīng)在使用IP，并且他們正在使用IPv4。我們需要有一個(gè)利用現(xiàn)有的技術(shù)并且把這種技術(shù)發(fā)展為長(zhǎng)期觀點(diǎn)的戰(zhàn)略。
互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)家警告稱(chēng)，電業(yè)公司在自己的智能電網(wǎng)項(xiàng)目中使用IPv4是一個(gè)錯(cuò)誤。
經(jīng)營(yíng)自己的咨詢(xún)公司的前NeuStar公司官員Richard Shockey說(shuō)，美國(guó)有1.5億計(jì)量設(shè)備。如果你在美國(guó)的每一個(gè)計(jì)量設(shè)備節(jié)點(diǎn)使用一個(gè)IP地址，你就不能使用IPv4地址。這個(gè)問(wèn)題還還沒(méi)有完全引起電業(yè)公司的注意。電業(yè)公司必須明白的是他們希望部署在IP網(wǎng)絡(luò)上的許多標(biāo)準(zhǔn)需要適當(dāng)?shù)貫镮PV6協(xié)議重新改造。
IETF推動(dòng)IPV6
IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)希望NIST在智能電網(wǎng)中選擇它的許多標(biāo)準(zhǔn)，特別是IPV6標(biāo)準(zhǔn)。IETF主席和思科研究員Fred Baker曾編寫(xiě)一個(gè)文件，指出了智能電網(wǎng)項(xiàng)目應(yīng)該考慮在IP套裝軟件中使用的核心的協(xié)議。
Baker說(shuō)，有些關(guān)于智能電網(wǎng)的觀點(diǎn)要讓這些工具能夠訪問(wèn)計(jì)量器后面的設(shè)備并且與你的冰箱溝通。如果你要做這個(gè)事情，你就會(huì)需要比每一個(gè)計(jì)量器一個(gè)地址更多的IP地址。這是IPV6真正顯示其重要性的地方。
IPV6用于智能電網(wǎng)計(jì)量器接口的另一個(gè)理由是電業(yè)公司可能使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)一個(gè)管理網(wǎng)關(guān)或者路由器與數(shù)千個(gè)計(jì)量器通訊。你需要一個(gè)協(xié)議，以便把許多設(shè)備放在一個(gè)子網(wǎng)中。Baker說(shuō)，使用IPv4可能做到。但是，使用IPV6會(huì)更容易。
Baker建議電業(yè)公司在自己的智能電網(wǎng)項(xiàng)目中一直支持IPV6。但是，他們?cè)诙唐趦?nèi)還應(yīng)該支持IPv4。他說(shuō)，IPV6確實(shí)是一個(gè)更好的解決方案。如果你在一個(gè)子網(wǎng)中放入5000個(gè)家庭，你可以使用IPv4做這個(gè)事情。但是，我不想用IPv4嘗試這個(gè)事情。我要用IPV6協(xié)議，用更簡(jiǎn)單的、更有伸縮性的和更強(qiáng)大的方式做這個(gè)事情。
Baker說(shuō)，一些電業(yè)公司計(jì)劃在自己的智能電網(wǎng)項(xiàng)目中使用專(zhuān)有的IPv4地址，假設(shè)這些智能電網(wǎng)通訊永遠(yuǎn)不會(huì)接觸到互聯(lián)網(wǎng)。他說(shuō)，這是一個(gè)錯(cuò)誤，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)提供商和Web站點(diǎn)在專(zhuān)有的IPv4地址意外地暴露給互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)遇到問(wèn)題。
Baker補(bǔ)充說(shuō)，對(duì)于公用事業(yè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，擁有一個(gè)獨(dú)特的IPV6地址空間是更安全的。他說(shuō)，公用事業(yè)公司在自己的智能電網(wǎng)項(xiàng)目中使用包括IPV6在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)比使用專(zhuān)有的替代標(biāo)準(zhǔn)要更便宜。如果我建立一個(gè)每一個(gè)東西都能在上面運(yùn)行的一個(gè)通用的基礎(chǔ)設(shè)施，這種設(shè)施的建造、運(yùn)行和維護(hù)就會(huì)更便宜。這是采用互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的一個(gè)基本的理由。
快速部署
智能電網(wǎng)正在進(jìn)入部署的快車(chē)道。智能電網(wǎng)是否采用IPV6協(xié)議應(yīng)該在2010年前確定。NIST在這項(xiàng)現(xiàn)代化的努力收到數(shù)十億美元的刺激資金之后于今年4月開(kāi)始加強(qiáng)了這個(gè)有2年時(shí)間的智能電網(wǎng)的努力。今年9月，NIST發(fā)布了一套智能電網(wǎng)兼容性標(biāo)準(zhǔn)草案。這些標(biāo)準(zhǔn)包括IPv4和IPV6，最終版本將在今年年底發(fā)布。
NIST將建立一個(gè)智能電網(wǎng)互操作性委員會(huì)來(lái)監(jiān)管這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)過(guò)程的進(jìn)展。這個(gè)委員會(huì)將在11月17日至19日在丹佛舉行的“Grid-Interop 2009”(網(wǎng)格互操作性2009)會(huì)議上選定。智能電網(wǎng)的商業(yè)機(jī)會(huì)已經(jīng)引起了美國(guó)主要網(wǎng)絡(luò)公司的關(guān)注。市場(chǎng)研究公司BCC Research預(yù)測(cè)稱(chēng)，2014年智能電網(wǎng)市場(chǎng)將從2008年的173億美元增長(zhǎng)到374億美元。關(guān)注這個(gè)市場(chǎng)機(jī)會(huì)的網(wǎng)絡(luò)廠商包括思科、微軟和谷歌。
Shockey說(shuō)，智能電網(wǎng)是龐大的。這是我曾經(jīng)工作15年的電信行業(yè)以外的數(shù)據(jù)通訊架構(gòu)的最大的改造項(xiàng)目。我認(rèn)為，北美地區(qū)的每一個(gè)數(shù)據(jù)通訊公司毫無(wú)疑問(wèn)都在關(guān)注這個(gè)事情。
這是Shockey和其他人都希望智能電網(wǎng)將幫助推動(dòng)IPV6開(kāi)發(fā)的原因。Shockey說(shuō)，有些人需要告訴電力行業(yè)，不言而喻的是智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)必須要為IPV6設(shè)計(jì)。