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1、下一代互联网商业化策略研究 1 下一代互联网的内涵 所谓下一代互联网是IT业界为了解决目前互联网的地址、质量、安全和管 理控制等问题而提出的未来发展总体设想，并无严格的定义。至少国际上公认 美国的NGI项目、AMBIENT项目，欧洲GEANT2项目、FIRE项目，亚太的APAN 项目以及中国的CNGI项目等都可以认为是面向下一代互联网的研究项目。然而，纵观所有这些称之为下一代互联网的项目可以发现：除了IPv6是其 共有的基本特征而且是可以期待的地址解决方案外，其他的特征都是理论上的， 或者不确定的，或者局部性的，或者有争议的，或者短期难以实施的，或者完 全不靠谱的。不过，总体而言，业界期待下一
2、代互联网能够具备可控、可管、 可扩、可信能力，至少相对现有的IPv4互联网有相当程度的改进。可见，尽管IPv6协议并不能概括下一代互联网的全部，但是已经成为下一 代互联网的核心内容，并已经形成了一个完整成熟的标准体系，是世界范围内 唯一普遍认可的下一代互联网核心协议。目前业界一般泛指的下一代互联网的 核心内容也往往就是指IPv6。因而，本文所讨论的向下一代互联网过渡的核心 就是平稳有效地向IPv6的过渡，同时尽可能地提升网络的可控、可管、可扩、 可信能力和探索合理的商业模式。 2 2011年底中国将出现互联网地址紧缺IPv6协议具有一系列优点，然而，最本质的优点还是解决了地址问题。 IPv6使
3、地址空间从IPv4的32比特扩展到128比特，地址容量达到3.41038 个，彻底消除了阻碍互联网发展的地址壁垒。由于互联网的快速发展，目前全球的IPv4地址还剩下不到10%，即4亿个 左右。按照每年2亿的地址消耗速度，剩余的IPv4地址2年的时间都支撑不了。事实上，国际互联网代理成员管理局(IANA)已经宣布：IPv4地址分配大约 在2010年底结束，亚太网络信息中心(APNIC)的IPv4地址分配大约在2012年 3月甚至2011年底结束。中国2009年底拥有IPv4地址2.32亿个，地址消耗 年增长27%。中国电信是世界IPv4地址消耗大户，根据其现有业务发展规划以 及今后估计可能申请到
4、的地址(每年约1 700万个)，估计在2011年底前后将出 现明显IPv4地址缺口。如果进一步考虑到泛在网和物联网等新业务、新应用的 发展对于地址的巨大需求，则地址问题将成为电信行业乃至中国整体下一代互联网发展的最大“瓶颈”。这个问题不仅无法回避，而且日益紧迫，必须尽快 决策加以解决。当然，作为一种过渡措施，可以采用网络地址翻译(NAT)的办法来暂时缓解 地址短缺问题。但是NAT破坏了网络端到端的透明性，为支持各种应用层协议 的NAT穿越，需要开发和部署大量设备，从而增加了网络架构的复杂性，影响 了网络的扩展性，增加了网络的成本。因此，采用NAT方式是不得已而为之， 绝非上策，只适用于公众网局
5、部区域或局域网等场合，不适合大规模普遍应用。 3 向IPv6过渡的重要性和紧迫性在向下一代互联网的过渡准备上中国并不落后。多年来中国安排过各种研 究项目，其中最重要的是8部委联合支持的中国下一代互联网(CNGI)示范工程 项目。CNGI在世界上产生了重要影响。但是由于各种原因，CNGI没有也不可能 解决商业化应用所需要解决的更多更复杂的实际问题：诸如端到端网络的实施， 业务网、应用系统、终端、支撑系统、网站的具体实现等。正如互联网的蓬勃发展得益于从纯学术和军用转向公众商用网一样，向下 一代互联网的过渡也需要尽快从学术网和试验网转向公众商用网才能实现实质 性进展。过渡工作起步越早，需要过渡的网络
6、资产和终端规模越少，付出的过 渡代价也越低，过渡难度也将越低。但是，由于产业链各方对过渡的紧迫性认 识不一，又缺乏国家层面的统一明确部署和系统的配套政策支持，中国向下一 代互联网的过渡已经面临起个大早，赶个晚集的危险。中国的宽带普及、移动 互联网和物联网等业务的发展即将遭遇前所未有的发展“瓶颈”。鉴于向下一代互联网商业化过渡的重要性和紧迫性，目前亟需政府出面统 一组织和协调，全面启动商业化过渡工作。“未雨绸缪，越早越好”。历史将 证明，一个重大的、有前瞻性的战略决策将带来几十年的市场发展和社会繁荣， 而一个错误的或短视的长期决策将会错失机遇、贻误发展。 4 向IPv6过渡工作的现状向下一代互联
7、网过渡工作涉及到标准和产业链两个方面。在标准方面， IPv6协议的核心技术标准已经成熟；IPv4与IPv6相互翻译、IPv6组播、物联 网标准等虽然尚未完成，但因不是发展“瓶颈”，可以随着商用化进程逐步完 善。下面重点分析产业链方面IPv6过渡工作的现状。产业链方面IPv6过渡工 作包括网络设备、业务网设备、固网3A系统和DNS系统、固定终端、移动终端 等部分。(1)网络设备 网络设备就路由器而言，骨干网的过渡工作进展良好。除个别厂家或个别 板卡外，大多数骨干网路由器的硬件没有问题，但是很多路由器软件需要升级。 城域网情况较复杂。宽带接入远程服务器(BRAS)多数硬件问题不大，但是软件 大部分
8、不支持IPv6功能，特别是PPPoE拨号功能；业务路由器(SR)硬件少数要 升级，软件约50%需要升级；核心路由器(CR)硬件没问题，软件约50%需要升级。就接入网而言，尽管传输和交换系统基本都不支持IPv6的组播、流标志、 基于三层的访问控制列表(ACL)功能等，但不影响初期IPv6业务的开展，可以 将传输和交换系统作为纯二层处理，将三层功能放在BRAS和网关处理。就网关而言，现有网关基本不支持IPv6，特别是路由型网关的认证和地址 分配需IPv6地址前缀、流标志、基于三层的ACL等，全部都需要升级换代。(2)核心网设备就软交换而言，目前软交换机(SS)、信令网关(SG)、中继网关(TG)、
9、接入 网关(AG)、移动交换控制服务器(MSCe)、关口局媒体网关(GMGW)等都不支持 IPv6协议，但形势并不急迫。就IMS而言，主要网元不久将能够支持双栈，但 是目前可以继续采用IPv4，将来再视网络和多媒体业务发展情况决定是否转向 IPv6。此外，移动分组域需要较早地支持双栈能力，目前PDSN硬件没有问题， 但是不少设备需要软件升级。(3)固网AAA系统和DNS系统固网AAA系统和域名服务器(DNS)系统硬件的IPv6过渡基本不存在问题， 但是有不少设备需要软件升级。(4)固定终端由于终端成本敏感，且数量大、配置较低，基本不支持IPv6，需要升级换 代。但终端IPv6过渡工作实施起来并
10、不难，主要是投资和规模量产问题。(5)移动终端移动终端IPv6过渡工作难度较大。就CDMA制式而言，可以暂时采用中继 模式，实现IPv6的透传，但不支持DoA版本下的QoS是一大缺陷。长远看，移 动终端需要支持网络模式，实现IP层中继。(6)支撑系统目前的网管和IT系统硬件向IPv6的过渡基本没有问题，但是多数设备需 要软件升级。由于是内部使用，不影响业务提供，因此向IPv6过渡也不急迫。 (7)操作系统目前的主流操作系统都可以支持IPv6协议，不存在过渡问题。(8)协议栈和应用软件主流的通用协议栈都可以支持IPv6协议，但多数应用软件往往不支持 IPv6，需要升级或开发。(9)集成电路主流网
11、络处理器(NP)和专用集成电路芯片(ASIC)都能支持IPv6协议，不存 在过渡问题。总体而言，由于IPv6过渡工作涉及的面太广，任何一个部分的问题都会影 响总体过渡进程，需要十分细致周到的安排。过渡工作任重而道远。 5 向IPv6过渡的业务切入点向IPv6过渡的切入点与相关企业的网络、历史、业务现状、发展战略和市 场策略密切相关。各个运营商的切入点不会相同，也不应该相同。实施过程中 各运营商也可能会不断调整切入点。对于中国电信而言，由于宽带接入用户数量在中国运营商中最大，消耗IP 地址数量自然也最多。因为上网并发比例逐年提高，家庭终端也越来越多，造 成实际消耗的IP地址数与用户数的差距越来越
12、大，估计高出50%左右。因而宽 带接入应该是中国电信向IPv6过渡的业务切入点。移动互联网是通信业务的发展重点，必将成为消耗地址的大户。而且因移 动互联网地址分配高度集中，涉及网元数少，部署改造较简单，加上目前用户 基数较少，过渡难度较低，也应该是主要切入点。多协议标记交换(MPLS)虚拟专用网(VPN)业务是面向政企客户群的重要新业 务，预计发展较快，应该尽快实施向IPv6的过渡。因特网数据中心(IDC)是直接为网站等大客户服务的基础性接入业务，显然 也应该尽快具备支持IPv6的条件。互联星空是自营的网站，更应该率先实现双 栈，从而实现向IPv6的过渡。 机器对机器通信(M2M)和物联网应用
13、将是未来消耗IP地址最大的应用，没 有必要再经过IPv4阶段，可以直接采用IPv6地址。总之，上述几类业务应该是向IPv6过渡的主要切入点。我们可以首先动手， 结合业务引入契机，推动网络和业务平台、家庭和企业网关以及各类用户终端 升级。 6 向IPv6过渡的网络演进策略向IPv6过渡的网络演进策略不仅与企业的网络、历史、业务现状、发展战 略和市场策略密切相关，而且网络的不同部分会有不同的演进策略，需要运营 商深入仔细研究和摸索。双栈方式、隧道方式和协议转换方式是目前向IPv6过渡的三大基本技术实 现手段。考虑到中国电信复杂的网络和业务现状，需要根据实际情况，综合运 用上述3种过渡方式。总体过渡
14、策略是：IP网络的核心层和汇聚层采用双栈方 式进行过渡，但是在初期IPv6流量不大的情况下，可以在中国电信CN2上采用 IPv6供应商边缘(6PE)路由器过渡；接入层首选双栈方式，以短距离隧道方式 作为补充；协议转换方式仅限于拾遗补缺、局部应用，部署位置应当尽量靠近 核心层。双栈方式是IPv6过渡的主要方式，尽管不能根本解决IPv4地址的耗尽问 题，但是却能为运营商庞大的网络提供向IPv6过渡的平滑手段。需要注意的是 目前不少路由器设备开启双栈功能后，其转发性能和控制面收敛性能明显劣化， 因此必须优化软件，实施软件升级才能保障性能不受影响。有些设备需要更换 硬件以解决问题。下面对网络骨干网、城
15、域网、接入网、核心网、业务平台和IT支撑系统等 主要部分的过渡策略分别进行讨论。6.1 骨干网的过渡策略在初期IPv6流量不大时，可以首先在CN2网络的边缘利用现有IPv6供应 商边缘(6PE)路由器实现向IPv6的过渡。骨干网以MPLS+6PE作承载，供应商边 缘(PE)以上部分的路由器不做任何改动，十分简单灵活。163网由于负载重、影响面大，其改造进度可适度滞后于CN2。在中期 IPv6流量变大时，CN2/163网络均以双栈为主，只需要更换少量不合格的路由器板卡即可。同时将IPv6流量从CN2迁移至163网，CN2则主要承载IPv6 VPN 流量。在长期IPv6流量达到相当大的数量级后，则
16、可以结合考虑网络的发展需求 和路由器设备的自然退网期而新建一张大容量的纯IPv6网。6.2 城域网的过渡策略城域网的新增网络设备一律需要支持双栈，并实际开启双栈功能；城域网 的老设备按宽带接入远程服务/业务路由器(BRAS/SR)、汇聚、核心的次序逐步 开启双栈，并进行软件升级、更换部分板卡乃至替换部分设备。初期对于已部 署的硬件不能支持IPv6的BRAS、SR和核心路由器(CR)设备，原则上可安排自 然退网，逐步更换为满足IPv6协议要求的设备。在替换之前，可以暂时结合隧 道和协议转换等方式实现IPv6用户接入。中长期可以根据IPv6业务发展的需 要，对硬件不支持IPv6的城域网设备实施全面替换。6.3 接入网的过渡策略接入网的主要功能应该是二层功能，但是随着未来各种IPv6新业务的开展， 希望新增接入网设备应该进一步具备一些三层IPv6感知功能，例如组播、基于 IPv6的服务质量(QoS)和安全策略、针对IPv6报文的性能统计等。尽管接入网 的老设备都不支持IPv6感知功能，但是初期不会影响IPv6业务的引入。在初期，对于通过软件方式升级支持IPv6的设备可以按
