下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略和策略思考

韋樂平

(中國電信集團(tuán)公司 北京 100140)

1 下一代互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

所謂的下一代互聯(lián)網(wǎng)是業(yè)界為了解決目前互聯(lián)網(wǎng)的地址瓶頸、質(zhì)量、安全和管控等問題而提出的未來發(fā)展的總體設(shè)想，并無嚴(yán)格的定義，至少國際上公認(rèn)美國的NGI項(xiàng)目和AMBIENT項(xiàng)目、歐洲的GEANT2項(xiàng)目和FIRE項(xiàng)目、亞太的APAN項(xiàng)目以及中國的CNGI項(xiàng)目等都可以認(rèn)為是面向下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究試驗(yàn)項(xiàng)目?？v觀所有這些稱之為下一代互聯(lián)網(wǎng)的項(xiàng)目可以發(fā)現(xiàn)，除了IPv6是其共有的基本特征，而且是可以期待的地址解決方案外，其他的特征都是理論上的或者不確定的或者局部性的或者有爭議的或者短期難以實(shí)施的甚至還完全不靠譜的?？傮w而言，業(yè)界期待下一代互聯(lián)網(wǎng)能夠具備可控可管可擴(kuò)可信能力，至少想對現(xiàn)有IPv4互聯(lián)網(wǎng)有相當(dāng)程度的改進(jìn)。

可見，盡管IPv6協(xié)議并不能概括下一代互聯(lián)網(wǎng)的全部，但是已經(jīng)成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心內(nèi)容并已經(jīng)形成了一個完整、成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，是世界范圍內(nèi)惟一普遍認(rèn)可的下一代互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議。目前，業(yè)界一般泛指的下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心內(nèi)容往往就是指IPv6。因而，我們這里所討論的下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡的核心是平穩(wěn)有效地向IPv6的過渡，同時盡可能地提升網(wǎng)絡(luò)的可控可管可擴(kuò)可信能力和探索合理的商業(yè)模式。

2 我國將在2011年底出現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)地址缺口

IPv6協(xié)議具有一系列優(yōu)點(diǎn)，最本質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是解決了地址缺口問題，使地址空間從IPv4的32 bit擴(kuò)展到128 bit，地址容量達(dá)到3.4×1038個，徹底消除了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的地址壁壘及其相應(yīng)的問題。

由于互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，目前全球的IPv4地址還剩下不到10%，即4億個，按照每年2億個地址的消耗速度，只能支撐不到2年的時間。事實(shí)上，IANA已經(jīng)宣布IPv4地址的分配大約在2010年底結(jié)束，APNIC的地址分配大約在2012年3月甚至2011年底結(jié)束。中國電信是地址消耗大戶，根據(jù)自己現(xiàn)有業(yè)務(wù)的發(fā)展規(guī)劃（主要是寬帶接入、移動互聯(lián)網(wǎng)和IPTV等業(yè)務(wù)）以及實(shí)際可能申請到的地址（每年約1 700萬）,估計(jì)在2011年底前后將出現(xiàn)明顯的地址缺口。如果進(jìn)一步考慮到泛在網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等新業(yè)務(wù)新應(yīng)用的發(fā)展及其對地址的巨大需求，地址問題將成為電信行業(yè)乃至國家下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大瓶頸。

當(dāng)然，作為一種過渡性措施，可以采用網(wǎng)絡(luò)地址翻譯(NAT)的辦法來暫時緩解地址短缺問題，但是將帶來一系列棘手的問題，應(yīng)該盡量避免或限制其應(yīng)用范圍。

3 向IPv6過渡的現(xiàn)狀和條件

向下一代互聯(lián)網(wǎng)的過渡涉及方方面面，其中網(wǎng)絡(luò)的情況最為復(fù)雜，需要較長的準(zhǔn)備時間和平滑的演進(jìn)策略。因而，網(wǎng)絡(luò)先行是向IPv6過渡的基本共識。那么，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)對IPv6的支持情況怎樣？下面做一個大致的分析。

（1）標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)過多年的工作，IPv6協(xié)議的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成熟，其中IPv4與IPv6翻譯、IPv6組播、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等尚未完成，但是不會影響其發(fā)展和過渡，可以隨著商用化進(jìn)程逐步完善。

（2）產(chǎn)業(yè)鏈

產(chǎn)業(yè)鏈的情況比較復(fù)雜，需要分門別類講述。初步的調(diào)研結(jié)果不盡人意。首先，最主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是路由器，骨干網(wǎng)中除個別廠家或個別板卡外，多數(shù)硬件沒有問題，但是很多路由器軟件需要升級；城域網(wǎng)的多數(shù)BRAS硬件問題不大，但是大部分軟件不支持IPv6功能，特別是PPPoE撥號功能。少數(shù)SR硬件要升級，約50%需要軟件升級。CR硬件沒問題，約50%需要軟件升級。接入網(wǎng)而言，盡管傳輸和交換系統(tǒng)基本都不支持IPv6的組播、流標(biāo)識、基于三層的ACL功能等，但不影響IPv6初期業(yè)務(wù)的開展，可以將傳輸和交換系統(tǒng)作為純2層處理，將3層功能放在BRAS和網(wǎng)關(guān)處理。網(wǎng)關(guān)而言，基本不支持IPv6，特別是路由型網(wǎng)關(guān),其認(rèn)證和地址分配需IPv6地址前綴、流標(biāo)識、基于三層的ACL等，需要升級換代。

其次是核心網(wǎng)設(shè)備。目前無論是現(xiàn)有核心層的軟交換，還是正在試驗(yàn)應(yīng)用的IMS都不支持IPv6協(xié)議，相關(guān)的軟交換機(jī)（SS）、信令網(wǎng)關(guān)(SG)、中繼網(wǎng)關(guān)(TG)、接入網(wǎng) 關(guān)(AG)、移動交換控制服務(wù)器 （MSCe）、關(guān)口局媒體網(wǎng)關(guān)（GMGW）等都不支持IPv6協(xié)議。但是并不急迫，暫時可以繼續(xù)采用私有IPv4地址。此外，移動分組域的PDSN硬件沒有問題，但是不少設(shè)備需要軟件升級才行。

再有，固網(wǎng)3A系統(tǒng)、DNS以及網(wǎng)管和IT系統(tǒng)，硬件基本沒有問題，但是不少設(shè)備需要軟件升級，特別是網(wǎng)管和IT系統(tǒng)是內(nèi)部自己使用，不影響業(yè)務(wù)提供，因此對于向IPv6的過渡并不急迫，可以適度滯后。

還有，終端可能是較大的過渡瓶頸。對于固定終端而言，由于成本敏感，數(shù)量又大，硬件配置較低，因而基本都不支持IPv6，需要升級換代，但實(shí)施起來并不難，主要是投資和規(guī)模量產(chǎn)問題。對于移動終端而言，差距較大。對于CDMA制式的終端，有兩種模式可支持 IPv6，最簡單的方法是可以暫時采用中繼模式實(shí)現(xiàn)IPv6的透傳，此時不支持DoA版本下的QoS，是一大缺陷。從長遠(yuǎn)看，需要支持網(wǎng)絡(luò)模式來實(shí)現(xiàn)IP層中繼?，F(xiàn)在，采用高通6801系列后的芯片都能支持，6055芯片的數(shù)據(jù)卡代碼升級后也可以。

最后，是最基礎(chǔ)的軟硬件條件，就協(xié)議棧和應(yīng)用軟件而言，主流的通用協(xié)議棧都可以支持IPv6協(xié)議，多數(shù)應(yīng)用軟件往往還不支持IPv6,需要升級或開發(fā)。就集成電路而言，主流NP和ASIC都已經(jīng)能支持 IPv6協(xié)議，沒有什么問題。

總體而言，由于向IPv6的過渡涉及面太廣，任何一個部分的問題都會影響總體過渡進(jìn)程，需要十分細(xì)致周到的安排。據(jù)著名通信網(wǎng)站Light Reading的最新報(bào)導(dǎo)，通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以外的領(lǐng)域在向IPv6的過渡準(zhǔn)備方面很差，至少超過50%的IT設(shè)備廠家還沒有做好準(zhǔn)備。實(shí)際上影響面還要大，因?yàn)橄騃Pv6的過渡涉及一切連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，而不僅是通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如打印機(jī)和傳真機(jī)之類的輔助設(shè)備也要求支持IPv6。這方面要走的路還很長。

4 向IPv6過渡的基本策略

向IPv6過渡是一個龐大的系統(tǒng)工程，在時間跨度、技術(shù)復(fù)雜性以及資金投入上都不能掉以輕心，需要全面、慎重謀劃，實(shí)施盡可能平滑的過渡。基本策略是使用戶和互聯(lián)網(wǎng)SP/CP能夠以合理的成本使用IPv6協(xié)議和規(guī)則接入IPv6互聯(lián)網(wǎng)，在更大的網(wǎng)絡(luò)平臺上進(jìn)行安全、可靠、可管可控的通信，同時還始終與現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，能夠使用現(xiàn)有的IPv4業(yè)務(wù)和應(yīng)用。為此，向IPv6過渡的基本策略應(yīng)考慮到：以盡可能小的成本，最大限度地保護(hù)既有網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的投資；不明顯增加運(yùn)營商的運(yùn)營負(fù)擔(dān)；不降低用戶對于網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的體驗(yàn)；對于現(xiàn)有業(yè)務(wù)和應(yīng)用的影響盡量小，又可以逐步引入IPv6新業(yè)務(wù)。

5 向IPv6過渡的整體戰(zhàn)略部署

根據(jù)上述的基本策略，向IPv6過渡將是一個長達(dá)10年左右的過程，可以大體劃分為3個階段。

（1）試商用階段（2010—2011 年）

在該階段啟動并完成試點(diǎn)工作，在網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、終端、IT支撐、人才培養(yǎng)、政策、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方面做好演進(jìn)準(zhǔn)備，為規(guī)模商用奠定基礎(chǔ)。需要啟動網(wǎng)絡(luò)和平臺支持IPv6的改造，完成IPv6地址資源申請、確定網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)過渡方案、完成現(xiàn)網(wǎng)商業(yè)化試點(diǎn)。

（2）規(guī)模商用階段（2012—2015 年）

IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)共存，網(wǎng)絡(luò)和平臺規(guī)模改造，業(yè)務(wù)逐步遷移，基于IPv6的新應(yīng)用和用戶規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。

（3）全面商用階段（2015年以后）

基于IPv6的新應(yīng)用占據(jù)主導(dǎo)，IPv4網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平臺逐步退出。預(yù)期2020年后可能基本演進(jìn)到純IPv6環(huán)境，完成整個過渡過程。

6 向IPv6過渡的業(yè)務(wù)切入點(diǎn)

向IPv6過渡的業(yè)務(wù)切入點(diǎn)與企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)歷史現(xiàn)狀、發(fā)展戰(zhàn)略、市場策略密切相關(guān)，各運(yùn)營商不會相同，也不應(yīng)該相同，實(shí)施過程中也可能會不斷調(diào)整。

對于中國電信而言，寬帶接入用戶數(shù)量最大，消耗地址數(shù)量自然也最多，而且上網(wǎng)并發(fā)比例逐年提高，家庭終端越來越多，消耗的地址數(shù)與用戶數(shù)的差距越來越大，可能高出50%左右，應(yīng)該是主要業(yè)務(wù)切入點(diǎn)。

移動互聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)發(fā)展的重點(diǎn)，也必將逐漸成為消耗地址的大戶，而且地址分配高度集中，涉及網(wǎng)元數(shù)少，部署改造較簡單，加上目前用戶基數(shù)較少，過渡難度較低，也應(yīng)該是主要業(yè)務(wù)切入點(diǎn)。

MPLS VPN業(yè)務(wù)是面向政企客戶群的重要新業(yè)務(wù)，預(yù)計(jì)發(fā)展會較快，應(yīng)該盡快實(shí)施向IPv6的過渡。

IDC業(yè)務(wù)是直接為網(wǎng)站等大客戶服務(wù)的基礎(chǔ)性接入業(yè)務(wù)，顯然也應(yīng)該盡快具備支持IPv6的條件，而互聯(lián)星空是自營的網(wǎng)站，更應(yīng)該率先實(shí)現(xiàn)雙棧，實(shí)現(xiàn)向IPv6的過渡。

M2M和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是未來消耗地址的最大應(yīng)用，沒有必要再經(jīng)過IPv4階段，可以直接采用IPv6地址。

簡言之，上述幾類業(yè)務(wù)應(yīng)該是向IPv6過渡的主要業(yè)務(wù)切入點(diǎn)，可以首先動手，并結(jié)合業(yè)務(wù)引入契機(jī)，推動網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平臺升級改造、家庭和企業(yè)網(wǎng)關(guān)以及各類用戶終端的升級。

7 向IPv6過渡的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略

向IPv6過渡的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略不僅同樣與企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的歷史現(xiàn)狀、發(fā)展戰(zhàn)略和市場策略密切相關(guān)，而且網(wǎng)絡(luò)的不同部分會有不同的演進(jìn)策略，需要深入仔細(xì)的研究和摸索。

雙棧方式、隧道方式和IPv4/IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換方式是目前向IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡的三大基本技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。所謂雙棧方式就是將路由器升級或更新為IPv4/IPv6雙棧路由器，從而可以同時支持IPv4/IPv6兩張網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)向IPv6的平滑過渡，其優(yōu)點(diǎn)是IPv4和IPv6間的互通性好，無需專門的IPv6路由器和鏈路，現(xiàn)有設(shè)備按自然淘汰速度逐步更新為雙棧即可。其缺點(diǎn)是每個IPv6節(jié)點(diǎn)都需要一個內(nèi)嵌IPv4地址的IPv6地址，并不解決IPv4地址短缺問題。其次，IPv6和原有IPv4流量會爭搶帶寬和路由器資源，影響IPv4網(wǎng)絡(luò)性能。再有，網(wǎng)絡(luò)升級和維護(hù)費(fèi)用較大，其主要適用IPv4地址尚有一定余量的運(yùn)營商，特別是骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)，其次是接入網(wǎng)。

第二種方案是隧道方式。即將IPv6包封裝到IPv4包并通過IPv4網(wǎng)絡(luò)傳到對端實(shí)現(xiàn)IPv6通信的方式。其優(yōu)點(diǎn)主要是透明性、簡單、投資省、只需出入口作配置即可?；贛PLS網(wǎng)絡(luò)的6PE方式可以看作特例。其缺點(diǎn)是不解決IPv4地址耗盡問題，當(dāng)隧道數(shù)大時，有N平方擴(kuò)展性問題，而且IPv6和IPv4流量間會爭搶帶寬和路由器資源（CPU、緩沖和路由表），還有一個問題是不解決IPv4與IPv6節(jié)點(diǎn)的互通問題。這種方案適于初期流量較小，隧道不太長，同協(xié)議孤島間互聯(lián)的應(yīng)用場合。

第三種方式是在IPv4網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換方式來實(shí)現(xiàn)兩張網(wǎng)之間的互聯(lián)互通。其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)IPv4節(jié)點(diǎn)與IPv6節(jié)點(diǎn)間的互通，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有IPv4資源的共享，緩解IPv4地址短缺的壓力等。其缺點(diǎn)是破壞了網(wǎng)絡(luò)端到端的透明性，限制了端到端的通信，不支持應(yīng)用層協(xié)議中含IP地址、端口等信息的應(yīng)用程序，以及需要在應(yīng)用層進(jìn)行認(rèn)證、加密的應(yīng)用程序。為了支持各種應(yīng)用層協(xié)議的轉(zhuǎn)換需要開發(fā)和部署大量設(shè)備，增加了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的復(fù)雜性，影響了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性，增加了網(wǎng)絡(luò)的成本，破壞了互聯(lián)網(wǎng)的開放性和上層服務(wù)的獨(dú)立性。只適用公眾網(wǎng)局部區(qū)域或局域網(wǎng)等場合，不適合大規(guī)模普遍部署應(yīng)用。

考慮到中國電信復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，需要根據(jù)實(shí)際情況，綜合運(yùn)用上述3種過渡方式。總體過渡策略是：IP網(wǎng)絡(luò)的核心層和匯聚層采用雙棧方式進(jìn)行過渡，但是在初期IPv6流量不大的情況下，可以在CN2上采用6PE過渡；接入層首選雙棧方式，以短距離隧道方式作為補(bǔ)充；IPv4/IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換方式僅限于局部應(yīng)用,不適合大規(guī)模普遍部署，而且部署位置應(yīng)盡量靠近核心。

可見，雙棧方式是過渡的主要方式，盡管不能解決IPv4地址的耗盡，但是卻能為運(yùn)營商龐大的網(wǎng)絡(luò)提供向IPv6過渡的平滑手段。需要注意的是，目前不少路由器設(shè)備開啟雙棧功能后，其轉(zhuǎn)發(fā)性能和控制面收斂性能將明顯劣化，因此必須優(yōu)化軟件，實(shí)施軟件升級才能保障性能不受明顯影響，有些甚至需要更換硬件才能解決問題。

下面就網(wǎng)絡(luò)的幾個主要部分的過渡策略進(jìn)行討論。

（1）骨干網(wǎng)的過渡策略

初期IPv6流量不大時，可以首先在CN2網(wǎng)絡(luò)的邊緣開啟6PE。以MPLS+6PE作骨干網(wǎng)承載，PE以上部分的路由器可以不做任何改動，十分簡單、靈活。而163網(wǎng)由于負(fù)載重、影響面大，其改造進(jìn)度可適度滯后于CN2；中期IPv6流量變大時，CN2/163網(wǎng)絡(luò)均以雙棧為主，只需要更換少量不合格的路由器板卡即可。同時，再將IPv6流量從CN2遷移至163網(wǎng)，CN2則主要承載IPv6 VPN流量；長期IPv6流量達(dá)到相當(dāng)量級后，則可以結(jié)合考慮網(wǎng)絡(luò)容量的發(fā)展需求和路由器設(shè)備的自然退網(wǎng)期而新建一張大容量純IPv6網(wǎng)。

（2）城域網(wǎng)的過渡策略

城域網(wǎng)的新增網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一律需要支持雙棧，并實(shí)際開啟雙棧功能；城域網(wǎng)的現(xiàn)有老設(shè)備按BRAS/SR、匯聚、核心的次序逐步開啟雙棧，并需要進(jìn)行軟件升級、更換部分板卡乃至替換部分設(shè)備。初期對于已部署的硬件不能支持IPv6的BRAS、SR和CR設(shè)備，原則上可隨設(shè)備自然退網(wǎng)，逐步更換為滿足IPv6協(xié)議要求的設(shè)備。在替換之前，可以暫時結(jié)合隧道和協(xié)議轉(zhuǎn)換等方式實(shí)現(xiàn)IPv6用戶接入；中長期可以根據(jù)IPv6業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，對硬件不支持IPv6的城域網(wǎng)設(shè)備實(shí)施全面替換。

（3）接入網(wǎng)的過渡策略

接入網(wǎng)的主要功能應(yīng)該是二層功能，但是隨著未來各種IPv6新業(yè)務(wù)的開展，希望新增接入網(wǎng)設(shè)備應(yīng)該進(jìn)一步具備一些三層IPv6感知功能，例如組播、基于IPv6的QoS和安全策略、針對IPv6報(bào)文的性能統(tǒng)計(jì)等；盡管接入網(wǎng)的現(xiàn)有老設(shè)備都不能支持IPv6感知功能，但是初期不會影響IPv6業(yè)務(wù)的引入。例如，初期對于可以通過軟件方式升級支持IPv6的設(shè)備可以按需逐步升級，硬件不支持IPv6的老設(shè)備則可以靠二層透傳，利用網(wǎng)關(guān)和終端來支持IPv6感知；中長期再根據(jù)IPv6業(yè)務(wù)發(fā)展的實(shí)際需要，對硬件不支持IPv6的接入網(wǎng)設(shè)備實(shí)施升級改造。

（4）核心網(wǎng)的過渡策略

當(dāng)前支撐移動和固網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的軟交換電路域處于比較封閉的VPN，對于引入公有IPv6地址并不急迫。因而其核心網(wǎng)元 SS、TG、SG、AG、MSCe、GMGW 等可以繼續(xù)保持IPv4地址不變，可結(jié)合后續(xù)自身演進(jìn)逐步向IPv6過渡。然而，其網(wǎng)絡(luò)邊緣的邊界接入控制器（BAC）需要較早地支持雙棧功能并能進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換以便支持網(wǎng)絡(luò)其他部分向IPv6的過渡。移動互聯(lián)網(wǎng)分組域的IP地址需求大，PDSN、支撐系統(tǒng)等應(yīng)盡快支持IPv6協(xié)議，并實(shí)際開啟雙棧功能。移動分組域?qū)斫Y(jié)合LTE引入增強(qiáng)的分組核心網(wǎng)（EPC）時則應(yīng)該在一開始就支持用戶業(yè)務(wù)層面和設(shè)備接口層面的雙棧。IMS要支持豐富的多媒體業(yè)務(wù)，對于地址的需求量較大，因而在建設(shè)開始其核心網(wǎng)元均應(yīng)該支持雙棧，同樣，其IMS-BAC也應(yīng)該支持雙棧并具有協(xié)議轉(zhuǎn)換能力。

（5）業(yè)務(wù)平臺和IT支撐系統(tǒng)的過渡策略

業(yè)務(wù)網(wǎng)新建業(yè)務(wù)平臺應(yīng)該直接支持IPv6，特別是物聯(lián)網(wǎng)等新的地址消耗大戶更應(yīng)該直接采用IPv6。已有業(yè)務(wù)平臺中，以地址需求大的業(yè)務(wù)平臺先行改造；對于支撐系統(tǒng)而言，首先應(yīng)該完成與業(yè)務(wù)相關(guān)系統(tǒng)的改造，如開通、計(jì)費(fèi)等，然后結(jié)合網(wǎng)絡(luò)改造，完成IT系統(tǒng)自身的IPv6化，如接口協(xié)議等，網(wǎng)管系統(tǒng)可以與網(wǎng)絡(luò)改造同步實(shí)現(xiàn)雙?；脑?。

8 安全性問題

互聯(lián)網(wǎng)的安全性是一個老問題，由于其誕生于學(xué)術(shù)界，實(shí)行開放、民主與分散控制的設(shè)計(jì)與理念，相信用者自律，彼此信任。因而本質(zhì)上是一種缺乏安全設(shè)計(jì)的，難以管理、控制和經(jīng)營的網(wǎng)絡(luò)。

可見，缺乏安全性是互聯(lián)網(wǎng)天生的弱點(diǎn)，這與是否采用IPv6關(guān)系不大。事實(shí)上，IPv6并沒有引入新的安全問題，反而，由于IPSec的引入以及發(fā)送設(shè)備采用永久性IP地址而解決了網(wǎng)絡(luò)層溯源難題，給網(wǎng)絡(luò)安全提供了根本的解決途徑，有望實(shí)現(xiàn)某種程度的端到端安全性?？偟目矗琁PSec協(xié)議在IPv4或IPv6環(huán)境下的實(shí)現(xiàn)，包括算法實(shí)現(xiàn)、協(xié)議規(guī)范、狀態(tài)機(jī)、信令流程等方面并無本質(zhì)差異，IPv6并沒有引入新的安全問題，反而有助于問題的解決。

互聯(lián)網(wǎng)的安全性問題很重要，一定要下大力氣研究解決，但是也不宜過分夸大，因噎廢食。解決這一問題需要科技界、產(chǎn)業(yè)界、司法界和政府長期不懈的努力，現(xiàn)在也已經(jīng)出現(xiàn)一些解決思路和辦法。從長遠(yuǎn)看，這個問題一定會有某種合理合法的解決方案，決不能因?yàn)镮Pv6還未解決安全性問題為由推遲IPv6的引入，這樣做不僅不公正，還會貽誤我國信息通信產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

9 向IPv6過渡的挑戰(zhàn)

業(yè)界對于向以IPv6為基礎(chǔ)的下一代互聯(lián)網(wǎng)的過渡已經(jīng)討論了多年，現(xiàn)場試驗(yàn)和試驗(yàn)工程也已經(jīng)進(jìn)行多年，為什么始終只聽雷聲，不見雨點(diǎn)呢？筆者認(rèn)為，根本的原因是產(chǎn)業(yè)鏈各方對于過渡的重要性和緊迫性認(rèn)識不統(tǒng)一，導(dǎo)致步調(diào)不一，過渡風(fēng)險(xiǎn)變大，具體分析如下。

首先是政府各部門認(rèn)識的不統(tǒng)一，這里面也包括對于安全問題認(rèn)識的不統(tǒng)一。產(chǎn)業(yè)鏈群龍無首，缺乏過渡的第一推動力和協(xié)調(diào)組織者，也形成不了國家的意志和決心，自然不會有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

其次是應(yīng)用和內(nèi)容商不積極，成為過渡工作的最大短板之一。因?yàn)檫^渡的主要驅(qū)動力是地址缺乏影響業(yè)務(wù)的發(fā)展，而不是市場應(yīng)用驅(qū)動所致，自然不會有自發(fā)的驅(qū)動力。另外，政府也無明確的過渡時間表和強(qiáng)制性要求，當(dāng)然不會有動作。

再次是用戶終端廠商不積極，鑒于終端開發(fā)和銷售的風(fēng)險(xiǎn)較高，通常終端廠商的傳統(tǒng)行事邏輯是不見兔子不撒鷹，沒有明確的過渡信號和時間表以及運(yùn)營商的實(shí)際采購規(guī)劃，也不肯投入巨資進(jìn)行實(shí)際開發(fā)和規(guī)模生產(chǎn)。

第四是運(yùn)營商本身態(tài)度不堅(jiān)定，按理整個產(chǎn)業(yè)鏈的過渡必須網(wǎng)絡(luò)先行，然而由于過渡工作并不是市場和業(yè)務(wù)驅(qū)動的結(jié)果，而是由于地址缺乏引起的發(fā)展瓶頸，而且過渡工作費(fèi)力費(fèi)時費(fèi)錢，不到迫不得已，不少運(yùn)營商舍不得為了一項(xiàng)也許不見得會立即帶來明顯收入的事花費(fèi)巨資和人力物力。

第五是技術(shù)界意見分歧，技術(shù)界并不滿意目前基于IPv6的解決方案，認(rèn)為沒有解決當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的很多嚴(yán)重缺陷。為此提出了眾多創(chuàng)新方案，卻又無法提供令人悅服的結(jié)果和現(xiàn)實(shí)可行的演進(jìn)路線，形成不了一致意見，從而嚴(yán)重影響了后續(xù)長遠(yuǎn)技術(shù)演進(jìn)方向的確定和開發(fā)力量的投入。

最后一個原因是國家之間的不平衡，向IPv6的過渡必須全球基本同步才行，特別是擁有全球最大互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分布和信源的國家——美國要帶頭過渡才行，然而，美國由于IPv4的地址最多，比中國多十倍，對于向IPv6的過渡并不急迫，因而動作不快。而擁有全球最大互聯(lián)網(wǎng)用戶的國家——中國IPv4地址很緊張，對于向IPv6的過渡應(yīng)該最急迫，形成巨大的反差，兩者的緊迫性感受完全不同，過渡行動的步調(diào)難以統(tǒng)一，給全球過渡工作帶來很大的風(fēng)險(xiǎn)。

10 向IPv6過渡需要政府主導(dǎo)

為什么向IPv6的過渡如此緩慢？十幾年過去了，依然是雷點(diǎn)大，雨聲小。這里有多方面的原因，最起碼反映了純粹的市場行為是失效的。這樣一個具有重要戰(zhàn)略意義，但需要十幾年時間跨度的、復(fù)雜的、短期又不能帶來直接經(jīng)濟(jì)效益的系統(tǒng)工程，不僅涉及網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、用戶、終端，還涉及政府、CP/SP、標(biāo)準(zhǔn)化組織等，不可能靠企業(yè)本身的自發(fā)能力來有效推進(jìn)，必須政府主導(dǎo)才有可能有實(shí)質(zhì)性突破。為此，提出如下建議：

·啟動國家層面的全面戰(zhàn)略部署，統(tǒng)一組織向IPv6過渡的安排和產(chǎn)業(yè)化推動工作，明確披露過渡的時間表；

·利用設(shè)備入網(wǎng)許可證管理、企業(yè)經(jīng)營牌照審批及年檢等行政管理手段推動目前產(chǎn)業(yè)鏈中實(shí)施過渡的薄弱環(huán)節(jié)（如終端/手機(jī)和網(wǎng)站）；

·重新認(rèn)識并真正把信息基礎(chǔ)設(shè)施提升到國民經(jīng)濟(jì)中的重要戰(zhàn)略地位，在投資或政策導(dǎo)向上出臺具體措施。積極利用財(cái)稅杠桿和專項(xiàng)發(fā)展基金等經(jīng)濟(jì)手段鼓勵企業(yè)盡早推出支持IPv6協(xié)議的產(chǎn)品和服務(wù)；

·加強(qiáng)政府部門的先導(dǎo)示范作用，首先在政府網(wǎng)站和政府采購中盡快支持IPv6；

·政府出面游說發(fā)達(dá)國家，成立全球統(tǒng)一的過渡聯(lián)盟，加快向IPv6商業(yè)化過渡的全球進(jìn)程。

總而言之，向下一代互聯(lián)網(wǎng)的過渡已經(jīng)成為擺在電信行業(yè)面前的最急迫大事之一，時間已經(jīng)不容我們繼續(xù)淡漠、猶豫和爭論，必須盡快統(tǒng)一全行業(yè)認(rèn)識，開始全行業(yè)行動，為我國互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展做出禁得起歷史檢驗(yàn)的決策。

11 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略性思考

互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和發(fā)展是人類現(xiàn)代史上的一件大事，突破了很多傳統(tǒng)的理念和框架，在爭論中不斷前進(jìn)。然而，也必須承認(rèn)，在其大規(guī)模發(fā)展過程中，也逐漸暴露了一系列內(nèi)在的缺陷，有些甚至是難以克服的缺陷。IPv6的出現(xiàn)只是解決了IP地址短缺的燃眉之急，并沒有，也不可能解決一些深層次的矛盾。下面是筆者對于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的若干戰(zhàn)略性思考。

（1）商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系失衡問題

互聯(lián)網(wǎng)采用“接入收費(fèi)+業(yè)務(wù)免費(fèi)”的商業(yè)模式，電信運(yùn)營企業(yè)承擔(dān)了建設(shè)與維護(hù)公用互聯(lián)網(wǎng)的任務(wù)，必須不斷投資，為爆炸式發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供與日俱增的網(wǎng)絡(luò)容量，卻得不到相應(yīng)的收入，淪為終端用戶與內(nèi)容提供商之前的連接管道。這種業(yè)務(wù)收入增長慢于流量和用戶數(shù)增長的狀態(tài)是難以長久持續(xù)的。另一個主要問題是產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系失衡問題，就是利益正在逐漸向上層互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用商轉(zhuǎn)移，而底層電信運(yùn)營商正在逐漸被邊緣化。這種產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系的失衡使電信運(yùn)營商失去提供基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的能力和意愿，并將最終危及整個互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

顯然，解決商業(yè)模式問題是實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，目前尚無各方都滿意的解決方案。電信運(yùn)營企業(yè)要實(shí)施戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，加強(qiáng)技術(shù)、業(yè)務(wù)和商務(wù)模式的創(chuàng)新，同時行業(yè)監(jiān)管部門也需要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系和利益格局的適度調(diào)整，創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)鏈各方共贏的新局面。兩者的結(jié)合才可能維系互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)長期可持續(xù)的發(fā)展局面。

（2）互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展性問題

互聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展是從純學(xué)術(shù)和軍用轉(zhuǎn)向公眾商用網(wǎng)才開始的，兩者的使用環(huán)境有根本的差別，其中差別之一是用戶數(shù)的天壤之別。公眾互聯(lián)網(wǎng)必須能夠應(yīng)對數(shù)十億用戶乃至數(shù)百億用戶的應(yīng)用環(huán)境，即公眾互聯(lián)網(wǎng)必須具有巨大的擴(kuò)展性，這是我們互聯(lián)網(wǎng)的老祖宗做夢也沒有想到的局面。

互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展性主要包含IP地址擴(kuò)展性、容量擴(kuò)展性和路由擴(kuò)展性。地址擴(kuò)展性靠轉(zhuǎn)向IPv6即可解決。容量擴(kuò)展性目前靠多機(jī)箱組合技術(shù)，但是由于機(jī)箱背板互聯(lián)靠光纖技術(shù)，而目前使用的VSCEL光源可靠性難以保障其容量的持續(xù)擴(kuò)展?？磥恚萘繑U(kuò)展性問題的長遠(yuǎn)解決方向還是要靠光路交換層，其節(jié)點(diǎn)容量可達(dá)Pbit/s，而功耗可以比OEO方式至少小100倍。至于路由擴(kuò)展性，目前主要靠路由聚合來抑制持續(xù)增長的路由表項(xiàng)，顯然這也不是長遠(yuǎn)解決方案。有人提出將IP地址的標(biāo)識和位置的雙重語義加以分離，讓IP地址只承載位置信息，從而可望大幅度減少路由器的表項(xiàng)，這倒是更為有效的解決辦法，但是涉及的改動較大。

（3）服務(wù)質(zhì)量（QoS）問題

互聯(lián)網(wǎng)最初的設(shè)計(jì)理念是以“盡力而為”的方式提供業(yè)務(wù)，沒有提供QoS的保證機(jī)制。事實(shí)上互聯(lián)網(wǎng)的路由是不確定的，每次選路都不同，怎么來保障信號延時的可控性?也無從提供確保的QoS，當(dāng)然也難以支持對于延時高度敏感的實(shí)時性業(yè)務(wù)。

目前最流行的方式是使網(wǎng)絡(luò)處于輕載，來滿足應(yīng)用和用戶的不同服務(wù)質(zhì)量需求，這種方式簡單易行，但網(wǎng)絡(luò)資源利用率較低。另一種方式是區(qū)分不同的應(yīng)用或用戶，提供差異化服務(wù)，這種方式實(shí)現(xiàn)和配置復(fù)雜，且不能滿足用戶的動態(tài)需求。目前最簡單的差異化方法是為重要業(yè)務(wù)和盈利業(yè)務(wù)提供超額帶寬保障。簡言之，有效解決服務(wù)質(zhì)量問題依然是一個重大的挑戰(zhàn)。

（4）可管可控可信能力缺失

可管、可控、可信能力是任何商用網(wǎng)的基本特征，而源于學(xué)術(shù)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)行開放、民主與分散控制的設(shè)計(jì)理念，相信用者自律，彼此信任，并不具備集中控制機(jī)制，是一種缺乏安全設(shè)計(jì)，不可管理，不可控制，因此也難以經(jīng)營的網(wǎng)絡(luò)。例如以安全性為例，互聯(lián)網(wǎng)對用戶是透明的，而用戶對網(wǎng)絡(luò)是不透明的，這就造成網(wǎng)絡(luò)犯罪成本低，而防范和執(zhí)法成本高。目前全球互聯(lián)網(wǎng)安全事件的增長速度已經(jīng)超過用戶增長的速度。

近年來，電信業(yè)在堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)可管、可控、可信、可經(jīng)營的設(shè)計(jì)理念的前提下，一直在認(rèn)真吸收和改進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新成果，建設(shè)基于IP的下一代網(wǎng)絡(luò)并引入各種可管、可控、可信技術(shù)，對IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一定程度的控制，從而提供盈利更好的、更安全的、差異化的應(yīng)用。相信不久的將來，這個問題一定會有某種合理合法的解決方案。

（5）創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的研究

互聯(lián)網(wǎng)的上述很多技術(shù)問題歸根到底反映的是網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)問題，事實(shí)上IP承載網(wǎng)已經(jīng)成為整個網(wǎng)絡(luò)最脆弱的層面，現(xiàn)有無序的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)的第一天就注定了網(wǎng)絡(luò)行為的不確定性，即路由、流量、傳輸性能的不確定，而一個行為不確定的網(wǎng)絡(luò)是難以支持QoS、擴(kuò)展性、安全性、可管可控可信任等一系列電信級網(wǎng)絡(luò)的基本要求的。為此，從長遠(yuǎn)看，必須對于互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行重大變革，目前也已經(jīng)有不少創(chuàng)新的思路和初步研究成果，但是離成熟和實(shí)用都還有很長的距離，離規(guī)?；逃玫囊蟛罹喔h(yuǎn)，但是有理由相信這種探索和努力會不斷持續(xù)并終將產(chǎn)生成熟的果實(shí)。