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带你读《互联网协议第六版 (IPv 6)》第一章概述1.3 IPv6 的发展历史(一)

简介: 《互联网协议第六版 (IPv 6)》第一章概述1.3 IPv6 的发展历史
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1.3       IPv6的发展历史 

 

1992年年初,一些关于互联网地址系统的建议在 IETF上被提出,并于 1992年年底形成白皮书。在19939月,IETF建立了一个临时的Ad-Hoc下一代IPIPng)领域来专门解决下一代 IP的问题。这个新领域由 AllisonMankin和 ScottBradner领导,成员由 15名来自不同工作背景的工程师组成。IETF于 1994年 7月 25日采纳了 IPng模型,并形成几个 IPng工作组。


1996年开始, 一系列用于定义 IPv6的 RFC发表出来, 最初的版本为RFC1883。由于 IPv4和 IPv6地址格式等不相同,因此在未来的很长一段时间里,互联网中出现 IPv4和 IPv6长期共存的局面。在 IPv4和 IPv6共存的网络中,对于仅有 IPv4地址,或仅有 IPv6地址的端系统,两者是无法直接通信的,此时可依靠中间网关或者使用其他过渡机制实现通信。


2003年 1月 22日,IETF发布了 IPv6测试性网络,即 6Bone网络。它是IETF用于测试 IPv6网络而进行的一项 IPng工程项目,该工程项目的目的是测试如何将 IPv4向 IPv6迁移。作为 IPv6问题测试的平台,6Bone网络包括协议的实现、IPv4向 IPv6迁移等功能。6Bone操作建立在 IPv6试验地址分配的基础上,并采用 3FFE::/16的 IPv6前缀,为 IPv6产品及网络的测试和试商用部署提供测试环境。


在创建后的 6年时间内,6Bone的规模差不多扩展到包括中国在内的近 60个国家和地区,连接了近千个站点。6Bone   网络被设计成为一个类似于全球性层次化的 IPv6网络,与实际的互联网类似,它包括伪顶级提供商、伪次级提供商和伪站点

级组织机构。伪顶级提供商负责连接全球范围的组织机构,它们之间通过   IPv6 的  BGP-4扩展来尽力通信;伪次级提供商也通过BGP-4连接到伪顶级提供商;伪站点级组织机构通过默认路由或BGP-4连接到伪次级提供商。6Bone最初开始于虚拟网络,它使用 IPv6-over-IPv4隧道过渡技术。因此,它是一个基于 IPv4互联网且支持IPv6传输的网络,后来逐渐建立了纯 IPv6连接。

从 2011  年开始,主要用在个人计算机和服务器系统上的操作系统基本上都支持高质量 IPv6配置产品。例如,MicrosoftWindows从 Windows2000起就开始支持 IPv6,到 WindowsXP时已经进入了产品完备阶段。而 WindowsVista及以后的版本,如 Windows7Windows8Windows10等操作系统都已经完全支持IPv6,并对其进行了改进以提高支持度。MacOSXPanther10.3Linux2.6FreeBSD和 Solaris同样支持 IPv6的成熟产品。一些应用基于 IPv6实现,如BitTorrent点到点文件传输协议等,避免了使用NAT的 IPv4私有网络无法正常使用的普遍问题。


2012年 6月 6日,国际互联网协会举行了世界 IPv6启动纪念日,这一天,全球 IPv6网络正式启动。多家知名网站,如 GoogleFacebook和 Yahoo等,于当天全球标准时间 0时(北京时间 8时整)开始永久性支持 IPv6访问。

 

1.3.1      国际 IPv6的发展

 

1.  美国

美国作为 IPv4的发源地,在地址资源和商业应用方面都占据了先天的优势。1992年,美国政府主导的“下一代互联网计划”研究和 1996   年美国国家科学基金会设立的“下一代因特网”研究计划中均包括 IPv6   研究计划。研究和开发   IPv6    的 主要组织 IETF6Bone等都在美国。但是,由于美国掌握了全世界74% 的 IP地址, 在地址资源的分配与管理上也拥有一套更为完善的制度,因此从美国自身的角度考 虑既没有地址短缺的忧虑,又不愿意改动花费亿万美元构建的 IPv4商业网络体系, 所以很长一段时间以来,美国政府对 IPv6的发展的态度基本上是不温不火,主要是几个民间组织在跟踪研究。

美国的Internet2组织负责促进包括 IPv6在内的下一代互联网的部署和采用,它是一个由180多所大学领导的集团,与业界及政府合作开发和部署先进的网络应用与技术。其主要目标是:为美国研究机构创建一个前沿网络;开创新的互联网应用; 保证新的网络服务与应用迅速转移到广泛的互联网社团。能源科学网(ESnet)是美 国国家级的一个研究教育网,其主要工作是帮助世界上的研究教育网推出IPv6服务, 旨在提供商用 IPv6过渡服务。

自 2003年开始,出于对国家网络安全保护的需要,美国政府逐步开始对 IPv6给予了极大的关注。2003年 2月,白宫发布网络安全计划,商务部将负责推动下一代网络协议标准(IPv6)的研发。20036月,美国国防部发布了一份题为“IPv6的备忘录,宣布将不再购买不支持 IPv6的网络硬件设备。在这份备忘录中,美国国防部宣称要在美国军方规划实施的“全球信息网格”(GIG中全面部署IPv6,并提出了具体的目标:到2008财政年,在整个国防部的网络之间和内部网络中完成向IPv6的过渡。2004年 3月,美国国防部最大的IPv6试验网络 Moonv6完成第二阶段的测试,并已经发布了测试结果。

2.   欧洲

欧洲国家政府在推广 IPv6方面发挥着重要的作用,制定统一政策,对支持 IPv6的产品实行减税和市场资讯方面的扶持。起初由于在IPv4地址方面没有亚洲那样非常大的压力,所以欧洲对于发展 IPv6并没有太大的积极性。然而,美国对IPv6技术发展持不温不火的态度让欧洲看到了他们互联网发展方面有赶超美国的机会。另外,欧洲也担心在今后的互联网设备与应用方面落后于日本、韩国等亚洲国家,唯恐过时再追赶又会来不及,又会因为再次落后而付出更大的代价,所以他们也不敢掉以轻心而冒险等待。

欧洲自 2000年开始进行 IPv6的研究,由于当时欧洲移动通信事业相当发达,在全球范围中,作为第三代移动通信技术(3G)的领跑者,首先在 3G网络中引入IPv6是水到渠成的事情,欧洲采用的基本策略是“先移动,后固定。制定 3G标准

3GPP组织于20005月确定以IPv6为基础构筑下一代移动互联网。IPv6能提供无数的地址空间,为无线应用的新用户提供巨大容量,是后续 3G4G   乃至 5G必须遵循的标准和发展移动互联网所必需的工具之一。

欧洲在发展 IPv6方面投入了很大的精力,先后推出了大大小小近 20个 IPv6的相关项目,包括 6INIT6WINITWINEEuro6IX6NET等。6INIT项目从2000年开始,总投资为 42万欧元,该项目的目的在于通过建立基于 IPv6的运行网和提高有关 IPv6部署问题在各公司间的认知度,推进 IPv6多媒体和安全服务在欧洲的使用。该项目在2001年年底结束后,其中的大多数参与者都留在 6WINIT

IPv6  无线互联网行动计划)项目中继续工作。6WINIT   项目的目的是有效地推进基于 IPv6与 GPRS及 UMTS/3GPP结合的新型移动无线互联网在欧洲的应用。另外,欧洲还投资 155万欧元建立了 Euro6IX试验床用于加快 IPv6在欧洲的引入和发展。

尽管欧洲的领导层都对 IPv6给予了厚望,但欧洲的各大运营商基本上都处于左右为难、举棋不定的状态,他们主要是考虑到 IPv6还有许多的问题需要完善,加上要向IPv6过渡,就必须要对原来部署的大量设备和软件等进行更新换代。总体来说,运营商的积极性不是很高,但欧洲的设备厂商在IPv6的研发上可是不甘落后,当时在移动通信领域占主导地位的诺基亚、爱立信等为代表的多数网络设备商都相继推出了各自的 IPv6产品和解决方案。

3.   日本

日本是发展 IPv6最早的国家之一,也是发展IPv6速度最快的国家。由于错过了 20世纪互联网与移动通信的发展机会,因此日本政府决心利用3G和 IPv6的发展契机奋起直追,使日本重新回到通信、电子领域全球最先进国家的行列。日本政府对 IPv6的发展极为重视,甚至把 IPv6技术的发展作为政府“超高速网络建设和竞争”的一项基本政策,并在20013月的E-Japan重点计划”中提出了于 2005年完成互联网向 IPv6过渡的目标。日本政府自1992年起就开始进行 IPv6的研发和标准化工作,并且取得了相当大的成果,在研发和应用方面都位列世界前列。

日本   IPv6   的组织有许多,其中,因特网及广域网的官产学研联合研究开发组织(WidelyIntegratedDistributedEnvironmentProjectWIDE)是世界上最早的 IPv6究机构,该组织于 1988年由政府组织成立。起初,WIDE的目的只是建立大规模广域分散网络环境,后来开展 IPv6的研究,进行 IPv6的开发和标准的制定工作, 并逐步成为一个国际性的研究组织。现在,WIDE的研究成员已经达到 100多个国际公司、40多个教育科研组织的标准。另外,日本 IPv6推进会IPv6PromotionCouncilofJapan)也是一个非常重要的官产学研相结合的组织,该组织于 2001年成立,目的在于推动IPv6的产业化。

日本运营商是第一个开始向国内提供IPv6商业服务的。NTT一直是 IPv6应用的领航者,在 1999年 9月正式成为第一个商用业务提供商,并于 2002年 4月首次在日本推出付费的商用IPv6网关业务。到目前为止,NTTComJapanTelecom和 KDDI等日本的主要运营商和 ISP几乎都已经提供了 IPv6商业化接入服务。日本运营商还努力向国际上推广其 IPv6业务。NTT  Europe在 20032月向欧洲推出了 IPv6网关业务。NTT还与 Verio联合建立了跨越日本、欧洲和美国的全球IPv6商用骨干网,2003年下半年在美国首次推出商用的IPv6业务。截至目前,除日本本土之外,NTT/Verio已经成功地在世界上 10个国家和地区推出了 IPv6商用服务。

在政府的大力支持下,日本企业对 IPv6产品的研发与生产也获得了突飞猛进的发展,日立、NEC、富士通等是世界上最早实现 IPv6硬件支持的网络设备厂商。此外,日本的IPv6终端设备研制速度也相当快,索尼、东芝、日立、松下等主要信息终端厂商的产品都已支持 IPv6

4.  韩国

韩国和日本一样,作为 IPv6技术发展第一梯队的国家之一,政府对 IPv6技术的发展相当重视。韩国早期还专门制定了 IPv6的演进进程,共分为 4个阶段。第一阶段(2001年以前)建立 IPv6试验网,开展验证、运行和宣传工作;第二阶段2002—2005年)建立IPv6岛,与现有IPv4大网互通,在IMT-2000上提IPv6务;  第三阶段(20062010年)建立 IPv6大网,原 IPv4大网退化为 IPv4网络孤岛,与IPv6大网互通,提供有线和无线的 IPv6商用服务;第四阶段2011年之后)演进成一个单纯完整的 IPv6网。

韩国情报通信部早在 2004年 2月就发表了 IT-839计划,这个计划是近十多年来韩国IT产业最重要的发展计划,839代表8项服务、3个基础项目和9种新产品。其中 IPv6是需要建设的 3个基础项目之一,通过支持引导性项目和开发设备来推动 IPv6在韩国的发展,韩国预期 IPv6将从根本上解决地址短缺的问题,并将为新兴主导项目的成功作贡献。为此,韩国采取了以下策略。

(1)  通过 IPv6的实验项目,对设备和业务进行检验,IPv6政策委员会将在行业、学院、研究机构和政府之间建立合作关系。

(2)  加快开发适合互联网环境的 IPv6技术,并将其用于发掘早期的市场需求。

(3)  在一些新的项目中应用 IPv6技术,包括BcN宽带综合网WiBro线宽带、家庭网络业务以及RFID(无线电射频识别)3G移动通信业务的连接等。

5.  6Bone

6Bone是世界上成立最早也是迄今规模最大的全球范围的 IPv6示范网,1996年由 IETF建立,一个重要的设计目标是实现 IPv6与网络中现行的 IPv4协议兼容。到目前为止,6Bone的规模已经扩展到包括中国在内的近 60个国家和地区,连接了近千个站点,成为 IPv6研究者、开发者和实践者的主要平台。

6Bone是一个全球性层次化的 IPv6网络,但它在物理上并不是一个纯粹的IPv6网络,它只是各个国家和地区组织维护的 IPv6网络孤岛通过在基于 IPv4的互联网上利用隧道技术连接起来的一个虚拟IPv6网络。

到 1998年年初,IPv6协议的基本框架已经逐步成熟,在越来越广泛的范围内得到实践。1998年,面向实用的全球性IPv6研究和教育网6REN)启动,建立了物理上以 ATM为中心的 IPv6洲际网,值得注意的是,同年中国教育和科研计算

机网(CERNET)正式加入 6Bone,成为其骨干网成员。2000年 2月,6Bone实验网试验完成了6Bone骨干路由规则6Bone  Backbone  Routing  Guidelines,该规则最终被 IETF接受为 RFC2772标准文稿,取代了 RFC25466Bone实验网还于2000年 4月发布了关于 BGP4+ 的路由稳定性报告。目前,6Bone正致力于向实现非隧道的 IPv6本地化移植,其工作重点为 IPv4向 IPv6的过渡和运营模式等方面的研究与测试。


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