中國的IPv6已經(jīng)開始進入快速發(fā)展的道路,智能家居、智能校園、智能樓宇、智能醫(yī)療乃至智慧城市正在慢慢變成現(xiàn)實。IPv6等各種新技術(shù)已經(jīng)讓世博會盡情演繹了“城市,讓生活更美好”。在2011年的大運會上,中國電信也將使用IPv6技術(shù)來提供一些新型的應用,覆蓋大運會67個場館,服務于7萬多的運動員、教練員、媒體、記者等等。另外,中國電信在湖南已提供IPv6商用網(wǎng)絡,主要是溫室監(jiān)控系統(tǒng)。據(jù)悉,該系統(tǒng)是第一個使用IPv6技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應用。它采用了智能感知與控制的技術(shù),提供了視頻、溫度、濕度、光照、土壤排水量等業(yè)務和應用,直接服務于農(nóng)科院。
IPv6的全新布局
由于全球IPv4地址將于2011年分配完畢,故發(fā)展基于下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的IPv6已是當務之急。目前,全國CNGIIPv6骨干網(wǎng)現(xiàn)已覆蓋22個城市,深圳作為接入地進入IPv6主干節(jié)點城市。深圳電信結(jié)合大運會契機,開展下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6試商用,也獲得了國家發(fā)改委、深圳市發(fā)展局等部門的一系列扶持。大運會對通信網(wǎng)絡提出“采用業(yè)界成熟、可靠、先進的技術(shù),支持IPv4/IPv6雙棧運行,面向下一代互聯(lián)網(wǎng)應用”等要求。
深圳建設國家創(chuàng)新型城市總體規(guī)劃也明確提出,以IPv6技術(shù)為支撐,建設下一代互聯(lián)網(wǎng)信息基礎設施,提升城市網(wǎng)絡信息服務能力。IPv6在大運會試商用后,將在深圳推廣建設和大規(guī)模應用,為廣大市民提供服務的同時,促進城市信息化,帶動產(chǎn)業(yè)鏈升級發(fā)展,增強深圳綜合實力和國際競爭力。
中國電信為建設一個開放、安全、可擴展、廣覆蓋網(wǎng)絡,來滿足下一代業(yè)務促進三網(wǎng)融合,拓展互聯(lián)網(wǎng)新興的應用和支持國家的信息化、可持續(xù)發(fā)展的目標,規(guī)劃分三個階段來發(fā)展IPv6網(wǎng)絡。第一個階段是試商用,從2009年到2011年,這個階段主要以IPv4的業(yè)務為主,啟動相應的網(wǎng)絡和業(yè)務平臺的改造和試商用;第二個階段是規(guī)模商用,從2012年到2015年,IPv4、IPv6的網(wǎng)絡業(yè)務共存,網(wǎng)絡的平臺進行規(guī)模的改造和逐步的遷移;第三個階段,即到2015年以后全面商用IPv6的網(wǎng)絡。
IPv6助力大運會
在今年的上海世博會上,中國電信曾率先應用IPv6的技術(shù),為上海的世博會提供寬帶的接入,如官網(wǎng)的鏡像、高清的IPTV、彩色e家等互聯(lián)網(wǎng)應用。同時,在2011年的大運會上,中國電信也將使用IPv6技術(shù)來提供一些新型的應用,覆蓋大運會67個場館,服務于7萬多的運動員、教練員、媒體、記者等等。
在第26屆世界大學生夏季運動會進入倒計時一周年之際,“信息大運”捷報頻傳。據(jù)大運會綜合信息服務全球合作伙伴中國電信透露,大運會通信和信息系統(tǒng)建設經(jīng)過全力攻堅,在信息基礎網(wǎng)絡、下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6應用、賽事管理指揮系統(tǒng)等各方面均已取得階段性成果。
全球最先進的下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6將覆蓋大運會44個比賽場館、14個非競賽場館。中國電信表示,大運會信息系統(tǒng)由運動會IT系統(tǒng)、賽事成績系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、運行保障與支持系統(tǒng)四大部分組成,將全部獲得IPv6網(wǎng)絡環(huán)境支撐。
面向下一代信息技術(shù)發(fā)展的各種應用都將在大運會期間變?yōu)楝F(xiàn)實,大運會期間將實現(xiàn)IPv6網(wǎng)絡信息服務的全面覆蓋,IPv6的引入將滿足大運會安全保衛(wèi)、指揮調(diào)度及高效服務的需要,為大運會創(chuàng)造高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的比賽生活交流環(huán)境。通過大運會的全新應用與練兵,IPv6將更好地推動深圳建設國家創(chuàng)新型城市的發(fā)展。
目前,中國電信正在建設覆蓋全市的下一代IPv6城域網(wǎng)、IPv6無線網(wǎng)兩大網(wǎng)絡平臺,以IPv6、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)為基礎,建設無線寬帶視頻監(jiān)控、大運村RFID識別、移動多媒體多語種信息服務、智能化大運村(智能家居)、無線寬帶即拍即傳、高清賽事直播(寬帶互聯(lián)網(wǎng)視聽)、大運會門戶網(wǎng)站等IPv6框架下的7大應用系統(tǒng),為大運會各方來賓提供更豐富、更便捷的綜合信息服務,展現(xiàn)深圳作為創(chuàng)新城市的魅力。
據(jù)透露,上述下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6應用正在大運會相關場館和大運村進行部署,計劃今年底完成建設進行試用。據(jù)悉,下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6在大運會試商用后,有望在全市推廣建設和大規(guī)模應用。
大運會IPv6七大應用
·大運村RFID應用
主要采取RFID卡和具備RFID功能的手機用于大運村消費,包括DVD廳、網(wǎng)吧、健身房等場所消費、商業(yè)場所購物等各類大運村服務;開發(fā)支持IPv6的POS機。
·無線寬帶視頻監(jiān)控
大運村及部分場館計劃部署IPv6高清視頻監(jiān)控攝像頭,進行賽事監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)控。相比基于IPv4的視頻監(jiān)控,功能更為豐富強大。
·IPv6智能家居
對智能家居網(wǎng)關等設備進行IPv6的開發(fā),可更方便的支持家居自動化、家電控制、安保、監(jiān)控等應用,同時還將提供大運會信息服務等。
·無線寬帶即拍即傳系統(tǒng)
通過基于IPv6的無線網(wǎng)絡WAPI/WIFI,通過設置在照相機的無線接入設備,或獨立的讀卡器,第一時間將照片快速傳回媒體總體進行處理和發(fā)布。
·移動多媒體多語種信息系統(tǒng)
通過支持CDMA和WLAN的移動終端提供基于位置的實時信息推送與導航,包括中英文雙語的大運會相關信息發(fā)送、資訊訂購等。相比普通GPS導航系統(tǒng)具有提供實時信息的顯著優(yōu)勢。
·高清賽事直播
通過寬帶互聯(lián)網(wǎng)視聽收看賽事,計劃部署在大運村DVD廳等場所,可為運動員、記者等群體提供賽事賽況、娛樂直播和點播節(jié)目,并提供大運信息中英文服務。此次應用將在業(yè)界創(chuàng)新開展基于IPv6的商用產(chǎn)品開發(fā)。
·大運會IPv6門戶網(wǎng)站
大運會執(zhí)行局已建設了官方網(wǎng)站,本項目建設對該網(wǎng)站內(nèi)容進行鏡像。
IPv6四大技術(shù)優(yōu)勢
IT管理員和普通用戶都已熟知,目前世界上幾乎沒有IP地址了,或者說至少是幾乎沒有IPv4地址了。幸運的是,IPV6已經(jīng)開發(fā),將成倍地擴大可用的IP地址池,同時也提供一些其他方面的好處。
為了解決與目前使用的IP協(xié)議(IPv4)問題,增加新功能以改善未來的協(xié)議,互聯(lián)網(wǎng)工程任務組(IETF)已經(jīng)推出IPV6(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本6)。讓我們從幾個方面看看,IPV6將如何來拯救和保護互聯(lián)網(wǎng)。
1.更多的地址
IPv6使用128位地址而不是目前的32位地址,這樣可用IP地址的數(shù)量會急劇增加。網(wǎng)絡路由專家,早在80年代在世界上大多數(shù)人還沒知道互聯(lián)網(wǎng)之前,在互聯(lián)網(wǎng)變得無處不在之前就意識到IPv4的局限性。
使用32位的IPv4只允許大約4.3億個IP地址。而由于每個網(wǎng)絡連接的設備——服務器、臺式機、筆記本電腦、智能手機、平板電腦等等,都必須有一個IP地址,而且因為網(wǎng)絡已經(jīng)在像中國和印度等國家爆炸式增長,整個世界里可用的IPv4地址臨近結(jié)束。
使用128位來編制獨特的地址,IPv6的海量IP地址遠遠超過今天的互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡連接設備的瘋狂需求。而不會像IPv4的43億地址極限,IPv6有足夠的地址,給地球上的每一個人都會分配到數(shù)十億。
2.向后兼容
IPv6可以向后兼容IPv4,所以不同的網(wǎng)絡或硬件制造商可以在不同的時間升級而不會破壞互聯(lián)網(wǎng)上的當前流量數(shù)據(jù)。鑒于整個世界對互聯(lián)網(wǎng)上的新聞、商業(yè)、公共安全、國家安全都十分依賴互聯(lián)網(wǎng),IPv6的這一特性尤顯重要。
最后,所有的IPv4的設備將被消耗替換,IPv6將是唯一使用的地址協(xié)議。但是,這可能需要數(shù)十年,因此在可預見的未來,向后兼容性將是至關重要的。
3.更好的安全性
IPv6設計理念包含加密和認證。IPSec是IPv4的一個可選的安全組成部分,但在IPv6是強制性的。使用IPSec,每個獨立數(shù)據(jù)包都進行加密和認證,使許多對現(xiàn)在這樣的互聯(lián)網(wǎng)的惡意攻擊變得不大可能,或者說更加困難。
4.更好的性能
IP數(shù)據(jù)包的和頭,以及IPv6路由器處理數(shù)據(jù)包的方式已經(jīng)改變,以提高性能,從而減少丟失或遺漏的數(shù)據(jù)包,連接更加可靠有效。隨著越來越多的的人和設備共享互聯(lián)網(wǎng),VoIP(IP語音)和視頻流的需求增長,性能將比以往任何時候都更重要。
IPv6在下一代互聯(lián)網(wǎng)中的應用
以IPv6為技術(shù)基礎的下一代互聯(lián)網(wǎng)不但可以支持現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡上所提供的所有業(yè)務,還能充分支持豐富多樣、個性化、無處不在的各種創(chuàng)新業(yè)務。
1.P2P業(yè)務
現(xiàn)今網(wǎng)絡上,大部分應用采用的是“客戶端/服務器”的模式,只能在一個區(qū)域和一定的范圍內(nèi)進行,而且由于地址有限,需要采用NAT等地址轉(zhuǎn)換技術(shù),地址經(jīng)常變動。IPv6有了足夠多的地址,可以長期擁有一個IP地址,實現(xiàn)了網(wǎng)絡上所有設備的點對點(P2P)通信,IPv6網(wǎng)絡上的游戲真正實現(xiàn)了P2P世界。而且IPv6的綜合業(yè)務平臺可以提供對安全、隱私和計費的保障,將會極大增強在線游戲的P2P特性,為用戶帶來實時互動溝通的真實體驗,同時通過先進的技術(shù)、安全的保障為經(jīng)營者創(chuàng)造價值并確保經(jīng)營的可靠性和穩(wěn)定性。
IPv6擁有無窮盡的海量地址,除了有助于促進P2P業(yè)務模式的發(fā)展,更利于實現(xiàn)對稱的實時的端到端的業(yè)務。這種模式伴隨Web2.0,網(wǎng)格等新型應用可能給互聯(lián)網(wǎng)帶來全新體驗。
2.家庭業(yè)務
IPv6具備海量地址,允許海量終端接入,業(yè)務也可以實現(xiàn)永遠在線,這就有利于開展家庭網(wǎng)絡、網(wǎng)絡家電、數(shù)字家庭、智能家居等業(yè)務。
互聯(lián)網(wǎng)在全球普及之后“家庭網(wǎng)絡”的概念開始出現(xiàn),但是IPv4地址的稀缺,導致無法為所有信息家電分配惟一的IPv4地址,只能利用諸如NAT、私有地址空間等技術(shù)來繞過這一限制,但復雜的設置和管理將嚴重阻礙用戶對于新技術(shù)的接受程度。
網(wǎng)絡家電是IPv6下一代網(wǎng)絡的重要應用之一。所謂網(wǎng)絡家電,指通過個人電腦、PDA等信息設備可對連接在家庭網(wǎng)絡中的空調(diào)、電飯煲、微波爐、冰箱、電視、音響和照明設備等家用電器進行遠距離遙控。為了推行網(wǎng)絡家電標準,眾多家電廠商正在開發(fā)面向IPv6的多種網(wǎng)絡家電產(chǎn)品,并進行多項網(wǎng)絡家電的IPv6實證實驗。
數(shù)字家庭是指以計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)為基礎,各種家電通過不同的互連方式進行通信及數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)家用電器之間的“互聯(lián)互通”,使人們足不出戶就可以更加方便快捷地獲取信息,從而極大提高人類居住的舒適性和娛樂性。交互式網(wǎng)絡電視(IPTV)、有線數(shù)字電視、機頂盒、電腦娛樂中心、網(wǎng)絡電話、網(wǎng)絡家電、信息家電以及智能家居等,都是數(shù)字家庭的體現(xiàn)。
3.物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)要通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊。
RFID(射頻識別)是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預,作為條形碼的無線版本,RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點,其應用將給零售、物流等產(chǎn)業(yè)帶來革命性變化。
IPv6“三步走”適配物聯(lián)網(wǎng)
作為下一代網(wǎng)絡協(xié)議,IPv6憑借著豐富的地址資源以及支持動態(tài)路由機制等優(yōu)勢,能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)對通信網(wǎng)絡在地址、網(wǎng)絡自組織以及擴展性等諸多方面的要求。然而,在物聯(lián)網(wǎng)中應用IPv6,并不能簡單地“拿來就用”,而是需要進行一次適配。
IPv6不能夠直接應用到傳感器設備中,而是需要對IPv6協(xié)議棧和路由機制進行相應的精簡,以滿足對網(wǎng)絡低功耗、低存儲容量和低傳送速率的要求。由于IPv6協(xié)議棧過于龐大復雜,并不匹配物聯(lián)網(wǎng)中互聯(lián)對象,尤其是智能小物體的特點,因此雖然IPv6可為每一個傳感器分配一個獨立的IP地址,但傳感器網(wǎng)需要和外網(wǎng)之間進行一次轉(zhuǎn)換,起到IP地址壓縮和簡化翻譯的功能。
目前,相關標準化組織已開始積極推動精簡IPv6協(xié)議棧的工作。例如,IETF已成立了6LowPAN和RoLL兩個工作組進行相關技術(shù)標準的研究工作。相比較傳統(tǒng)方式,能支持更大的節(jié)點組網(wǎng),但對傳感器節(jié)點功耗、存儲、處理器能力要求更高,因而成本要更高。另外,目前基于IEEE802.15.4的網(wǎng)絡射頻芯片還有待進一步的開發(fā)來支持精簡IPv6協(xié)議棧。
總體上,物聯(lián)網(wǎng)應用IPv6可按照“三步走”策略來實施。首先,承載網(wǎng)支持IPv6;其次,智能終端、網(wǎng)關逐步應用IPv6;最后,智能小物體(傳感器節(jié)點)逐步應用IPv6。