下一代互联网（IPv6） 演进方案,2016年07月,目录,2,IPv6产业发展状况,应用升级改造技术,应用升级解决方案,互联网面临前所未有的挑战,3,IPv6产业发展状况,2011.02.03,2011.04.19,2014,全球IPv4地址 分配完毕,亚太IPv4地址 已经枯竭,库存IPv4地址 逐渐耗尽,全球号码资源 管理组织,地区号码资源 管理组织,运营商,新增用户 没有IPv4地址可用,用户,IPv4地址分配流程,现有互联网基于IPv4协议，用于标识全球网络设备和终端设备的IPv4地址，等同于电话网络的电话号码，是互联网最重要的号码资源。,中国互联网拥有5.64亿网民，普及率达42.1%，IPv4地址3.31亿个，人均0.6个IPv4地址。,IPv4地址枯竭直接制约了现有互联网的持续发展，其影响异常深远。,！,下一代互联网是大势所趋,4,IPv6产业发展状况,下一代互联网（IPv6)是目破解互联网发展瓶颈，最具可操作性的手段,！,破坏通讯的端到端特性，同时也增加了网络成本。,从32位的IPv4升级到128位的IPv6，但IPv6升级远复杂于电话网升位。,IPv5,支持多媒体在因特网上实时传输，并不解决IPv4地址不足的问题。,IPv9,IPv9旨在解决平行宇宙地址分配问题，标准公布于1994年4月1日。,因特网流协议（IPv5）是一个实验性的资源预留协议，面向连接，目的是提供服务质量（QoS），,由中国专家发展为基于十进制技术的新一代互联网。,下一代互联网（IPv6）就如电话网升位一样。,IPv4能通过NAT技术引入私有地址，延长生命周期，但就如使用小总机拖带更多电话机一样，,下一代互联网的核心是IPv6,5,IPv6产业发展状况,下一代互联网包括云计算、大数据等新技术，但核心和基础是IPv6,IPv6 特征,无限的扩展能力,足以让地球上每粒沙子都有一个地址,更好的移动支持,优化 Mobile IP路由， 更好地支持端到端移动互联网应用,便捷的用户接入,支持即插即用， 不需要任何配置即可接入互联网,IPv6 应用,在线游戏 即时通信 传感器 物联网,家庭网关 机顶盒,3G应用 个人智能终端,！,网络演进的最大障碍是IPv6不兼容IPv4,6,IPv6产业发展状况,IPv4 Header,IPv6 Header,IPv6升级就如电话网升位一样，从32位的IPv4升级到128位的IPv6， 但由于IPv6协议不兼容IPv4协议，所以IPv6升级远复杂于电话网升位。,网络传输,IPv4和IPv6报文头格式不一样，IPv4网络不能传输IPv6报文。,IPv4报文和IPv6报文在双栈网络中是完全分离，分别路由，分别转发,应用软件,IPv6地址格式为128位，与IPv4 32位不同，IPv4程序不认识，也不能处理IPv6地址。,端到端,IPv4/IPv6报文的目的地址和源地址必须是同一协议栈，IPv6终端不能直接和IPv4终端通信。,！,IPv6产业发展死锁问题需要政府破解,7,IPv6产业发展状况,等网络,IPv6用户,等用户需求,等应用,等网络,政 府 推动,运营商,协 助 政 府,产业链各环节互相等待，用户无感知，内容提供商无暇顾及，运营商承受着巨大压力，只有他们主动协助政府推动产业链各环节的发展。,等网络,等应用,等用户需求,内容提供商,互联网强国纷纷启动IPv6演进工作,8,IPv6产业发展状况,美国是互联网发源地，IPv6发展特点是IPv6基础设施；新经济受阻，需要寻找新的商机，对IPv6的需求开始逐渐明显；希望继续保持互连网领域的主导地位和市场优势。 美国主要运营商Verizon、Sprint、Comcast等都已经全面部署IPv6和提供接入服务。 美国国防部整个通信网络过渡到IPv6网络，美军驻欧洲部队建设IPv6网络；美国联邦政府网络设备采购必须通过NIST组织的IPv6认证测试；美国申请了大量IPv6地址，是IPv6地址数最多的国家。,欧洲是移动通信强国，IPv6发展特点是移动互联网，凭借在移动通信的优势与美国争夺下一代互联网话语权。 欧盟已经敦促大部分企业、政府机构和家庭用户转换到IPv6互联网地址协议。 欧洲科研机构GEANT中枢网络已百分之百实现了与IPv6协议兼容。,中国是互联网大国，IPv6发展特点是市场驱动；中国互联网在快速增长期间没有足够地址资源的支撑，被迫向IPv6演进。 中国已经投入建设中国下一代互联网示范工程（CNGI）、实施下一代互联网“十二五”规划，推动下一代互联网示范城市建设等重大专项。 中国电信、联通、移动等运营商已经提供IPv6服务，IPv6用户群初步形成。,日韩是应用创新之地，IPv6发展特点是IPv6业务应用；政府高额补贴运营商和企业，推广IPv6创新应用，值此争夺巨大的下一代互联网市场份额。 日本政府通过e-Japan计划推动IPv6网络环境的实现，并获得了广泛的应用。 韩国建设6个IPv6下一代互联网交换中心（NGIX），并为10个互联网服务提供商（ISP）提供了互联互通。 新加坡和马来西亚在下一代宽带战略中全面考虑IPv6引入。,IPv6二十年发展历程,9,IPv6产业发展状况,全球,中国,IETF成立IPNG工作组,提出IPv6协议推荐版本,完成IPv6协议文本,成立全球IPv6实验床（6BONE）,IPv6基本协议标准化,IPv6基础协议已经完成定型,重点研究过渡技术,1992,1994,1995,1996,1999,2005,2007,2009,建立NSFCnet,建立商用IPv6试验床,2000,2003,启动CNGI工程,CNGI核心网项目验收,启动下一代互联网“十二五”发展建设,2012,2013,启动国家下一代互联网示范城市建设,启动中国LTEv6工程,2014,启动IPv6商用网络现网实验,世界IPv6日启动,IPv6基本形成商用环境,10,IPv6产业发展状况,标准：核心标准已经形成， 过渡技术标准日趋完善。,地址：全球超过200个国家 申请IPv6地址。,个人终端： 个人电脑、智能移动终端硬件全面支持IPv6，新型家庭网关支持IPv6。,网络设备： 主流有线宽带、无线宽带网络设备均支持IPv6，包括路由器、交换机、防火墙等。,域名服务： 全球13个根域名服务器中有10个支持IPv6，316个顶级域名服务器中有272个支持IPv6。,网络建设： 全球超过77家网络运营商提供IPv6接入，中国电信、联通骨干网络全面支持IPv6。,应用软件： 操作系统、WEB引擎、数据库、浏览器、电子邮件等通用软件支持IPv6。,网站应用： 全球1.6亿网站中有437万支持IPv6，包括Google、Yahoo、腾讯等3000多个知名网站。,IPv6版图遍布全国,11,IPv6产业发展状况,电信、联通、移动三大运营商分别在19个省份，33个地市提供IPv6网络接入和IDC等服务。,中国政府在IPv6方面的主要举措,12,IPv6产业发展状况,目录,13,IPv6产业发展状况,应用升级改造技术,应用升级解决方案,网站应用IPv6升级改造目的,14,应用升级改造技术,原来仅支持用户通过IPv4协议访问并获取服务的网站经过技术升级或者改造后，能够支持用户通过IPv6 协议访问并获取服务。,现有 网站 情况,网站IPv6升级目的,自主开发软件： 商用平台软件： 操作系统： 服务器： ,CDN： 局域网： 安全设备： 接入链路： ,支持IPv6 不支持IPv6,软件,网络,应用IPv6升级技术路线,15,应用升级改造技术,双栈协议 技术,隧道技术,IPv6,双栈技术-实现原理,16,应用升级改造技术,涉及到网站业务交互的各类应用系统、网络设备、运营支撑系统的软硬件设备同时运行IPv4 和IPv6两套协议栈，能够同时处理IPv4 和IPv6 数据包。,是一种长期演进的技术，短期内比较适合于架构和业务相对简单的网站IPv6 升级改造。,是改造最为彻底的一种网站IPv6 升级改造技术，概念清晰，易于理解，单协议栈用户之间的互通效果较好。,对站点要求较高，可能牵涉到服务器和网络设备升级，投资较大且改造周期较长。,原理,优点,缺点,应用 场景,双栈-代码改造,17,应用升级改造技术, /定义对端地址结构变量 struct sockaddr_in6 my_addr, their_addr; /创建用于TCP通信的socket sockfd = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0); /初始化对端地址变量 my_addr.sin6_family = PF_INET6; my_addr.sin6_port = ; inet_pton(AF_INET6, , , /定义对端地址结构变量 struct sockaddr_in my_addr, their_addr; /创建用于TCP通信的socket sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); /初始化对端地址变量 my_addr.sin_family = PF_INET; my_addr.sin_port = ; my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(); bind(sockfd, (struct sockaddr *) ,即使基础网络、基础软件、业务软件均支持IPv6，大部分网页代码都需要修改 ，否则可能出现部分内容无法显示，链接无法打开或是部分功能无法使用的情况。,IPv4程序,IPv6程序,把网页中以 IPv4 地址直接写入的文件URL 或链接URL更换成域名。,把网页代码中存在无法处理 IPv6 地址的程序或函数更换成同时支持IPv4 和IPv6的函数和程序。,把程序中存储 IP 地址的数据空间（IPv4为32 位）更换为同时支持IPv4（32位）和IPv6的变量结构、数据库结构或（128位）API。,1,2,3,代码修改,！,双栈-“天窗”问题,18,应用升级改造技术,大型网站往往互相引用，或者存在多个栏目，单方面的升级改造不可避免地存在“天窗”问题，但又不可能所有网站或栏目短时间内全部升级。 这直接影响了用户体验，打击了网站对IPv6升级改造的决心。,当网页包含其它网站内容的链接（外链），即使采取双栈技术路线，全面升级网络和修改程序，但被引用的其它网站未升级，IPv6用户访问该网站时会出现响应缓慢，部分内容无法显示，部分功能无法使用等情况。 该问题被称为“天窗”问题。,！,？天窗,？,？,？,？,？,？,成因,翻译技术,19,应用升级改造技术,