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(gè)，按照每年2億的地址消耗速度，已經(jīng)只能再支撐不到2年的時(shí)間。事實(shí) 上，IANA已經(jīng)宣布對(duì)于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月乃至2011年底結(jié)束。我國(guó)2009年底 擁有IPv4地址2.32億個(gè)，年增長(zhǎng)率27%。

中國(guó)電信是世界地址消耗大戶，根據(jù)自己的現(xiàn)有業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃（主要是寬帶接入、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和 IPTV等業(yè)務(wù)）以及實(shí)際可能申請(qǐng)到的地址（每年約1700萬(wàn)）估計(jì)在2011年底前后將出現(xiàn)明顯地址缺口。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(duì)于地址的巨大需求，則地址問(wèn)題將成為電信行業(yè)乃至國(guó)家整體下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大瓶頸，日益緊迫，必須盡快決策。

當(dāng)然，作為 一種過(guò)渡性措施，可以采用網(wǎng)絡(luò)地址翻譯(NAT)的辦法來(lái)暫時(shí)緩解地址短缺問(wèn)題，但是將帶來(lái)一系列棘手的問(wèn)題（如后所述），應(yīng)該盡量避免或限制其應(yīng)用范 圍。

向IPv6過(guò)渡的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

向下一代互聯(lián)網(wǎng)的過(guò)渡涉及方方面面， 其中網(wǎng)絡(luò)的情況最為復(fù)雜，也需要最長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間和最平滑的演進(jìn)策略。因而網(wǎng)絡(luò)先行是向IPv6過(guò)渡的基本共識(shí)。那么究竟現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)支持IPv6的情況怎么 樣？下面就來(lái)做一個(gè)大致的分析：

標(biāo)準(zhǔn)：

經(jīng)過(guò)了這么多年的工作，IPv6協(xié)議的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成熟，但是其中IPv4與 IPv6翻譯、IPv6組播、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等尚未完成，但不會(huì)影響發(fā)展和過(guò)渡，可以隨著商用化進(jìn)程逐步完善。

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。根據(jù)初步調(diào)研結(jié)果，不盡人意。首先看看網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，最主要的是路由器，骨干網(wǎng)情況好些，除個(gè)別廠家或個(gè)別板卡外，多數(shù)硬件 沒有問(wèn)題，但是很多路由器軟件需要升級(jí)；城域網(wǎng)情況比較復(fù)雜，多數(shù)BRAS硬件問(wèn)題不大，但是大部分軟件不支持IPv6功能，特別是PPPoE撥號(hào)功能。 少數(shù)SR硬件要升級(jí)，約50%需要軟件升級(jí)。CR硬件沒問(wèn)題，約50%需要軟件升級(jí)。移動(dòng)分組域的PDSN硬件沒有問(wèn)題，但是不少設(shè)備需要軟件升級(jí)；

就 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(shí)、基于三層的ACL功能等，但不影響初期IPv6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；就網(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(shí)、 基于三層的ACL等，需要升級(jí)換代。

其次，讓我們來(lái)看看核心網(wǎng)設(shè)備。目前無(wú)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)的核心網(wǎng)元也都不支持IPv6協(xié)議。但是并不急迫，暫時(shí)可以繼續(xù)采用私有IPv4地址。此外，移動(dòng)分組域的PDSN硬件沒有問(wèn)題，但是 不少設(shè)備需要軟件升級(jí)才行。

再有，讓我們來(lái)看看固網(wǎng)3A系統(tǒng)和DNS系統(tǒng)以及網(wǎng)管和IT系統(tǒng)，硬件基本沒有問(wèn)題，但是不少設(shè)備需要軟件升 級(jí)，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(duì)于向IPv6的過(guò)渡并不急迫，可以適度滯后。

還有，終端可能是過(guò)渡的很大 瓶頸，對(duì)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(jí)換代，但實(shí)施起來(lái)并不難，主要是投資和規(guī)模量產(chǎn)問(wèn) 題。對(duì)于移動(dòng)終端而言，差距較大。對(duì)于CDMA制式的終端，有兩種模式來(lái)支持IPv6，最簡(jiǎn)單的方法是可以暫時(shí)采用中繼模式，實(shí)現(xiàn)IPv6的透?jìng)?，此時(shí)不 支持DoA版本下的QoS，是一大缺陷。長(zhǎng)遠(yuǎn)看，需要支持網(wǎng)絡(luò)模式，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(jí)后也可以。

最后，讓我們來(lái)看看最基礎(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，而多數(shù)應(yīng)用 軟件往往還不支持IPv6, 需要升級(jí)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(wèn)題。

總體而言，由 于向IPv6的過(guò)渡涉及的面太廣，任何一個(gè)部分的問(wèn)題都會(huì)影響總體過(guò)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(guò)渡準(zhǔn)備方面很差，至少超過(guò)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(guò)渡涉 及到一切連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，而不僅僅是通信網(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(zhǎng)。

向IPv6過(guò)渡的基本網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段

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(guò)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(jí)或更新為IPv4/IPv6雙棧路由器，從而可以同時(shí)支持IPv4 /IPv6兩張網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)向IPv6的平滑過(guò)渡，其優(yōu)點(diǎn)是IPv4和IPv6間的互通性好，無(wú)需專門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(gè)IPv6節(jié)點(diǎn)都需要一個(gè)內(nèi)嵌IPv4地址的IPv6地址，并不解決IPv4地址短缺問(wèn)題。其次IPv6和原有IPv4流量會(huì)爭(zhēng) 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(jí)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(yíng)商，特別是骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)，其次接入 網(wǎng)。

第二種方案是隧道方式：即將IPv6包封裝到IPv4包并通過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò)傳到對(duì)端實(shí)現(xiàn)IPv6通信的方式。其優(yōu)點(diǎn)主要是透明性、簡(jiǎn) 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(wèn)題，當(dāng)隧道數(shù)大時(shí)，有N平方擴(kuò)展性問(wèn) 題，而且IPv6和IPv4流量間會(huì)爭(zhēng)搶帶寬和路由器資源，還有一個(gè)問(wèn)題是不解決IPv4與IPv6節(jié)點(diǎn)的互通問(wèn)題。這種方案適于初期流量較小，隧道不太 長(zhǎng)，同協(xié)議孤島間互聯(lián)的應(yīng)用場(chǎng)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(lái)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。為了支持各種應(yīng)用層進(jìn)行協(xié)議轉(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。

考慮到中國(guó)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)用上述三種過(guò)渡方式?？傮w過(guò)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(guò)渡，但是在初期IPv6流量不大的情況下，可以在CN2上采用6PE過(guò)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。

向IPv6過(guò)渡的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略

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

骨 干網(wǎng)的過(guò)渡策略

初期IPv6流量不大時(shí)，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(dòng)，十分簡(jiǎn)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(shí)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(shí)再將IPv6流量從CN2遷移至163網(wǎng)，CN2則主要承載IPv6 VPN流量；長(zhǎng)期 IPv6流量達(dá)到相當(dāng)量級(jí)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)。

城域網(wǎng)的過(guò)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(jí)、更 換部分板卡乃至替換部分設(shè)備。初期對(duì)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(shí)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(zhǎng)期可以根據(jù)IPv6業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，對(duì)硬件不支持IPv6的城域網(wǎng)設(shè) 備實(shí)施全面替換。

接入網(wǎng)的過(guò)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(lái)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(duì)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(huì)影響IPv6業(yè)務(wù)的引入。例如，初期對(duì)于可以通過(guò)軟件方式升級(jí)支持IPv6的設(shè)備可以按需逐步升級(jí)，硬件不支持 IPv6的老設(shè)備則可以靠二層透?jìng)鳎镁W(wǎng)關(guān)和終端來(lái)支持IPv6感知；中長(zhǎng)期再根據(jù)IPv6業(yè)務(wù)發(fā)展的實(shí)際需要，對(duì)硬件不支持IPv6的接入網(wǎng)設(shè)備實(shí)施 升級(jí)改造。

核心網(wǎng)的過(guò)渡策略

當(dāng)前支撐移動(dòng)和固網(wǎng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的軟交換電路域處于比較封閉的VPN，對(duì)于引入公有IPv6地址并不急迫。因而其核心網(wǎng)元可以繼續(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(guò)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(guò)渡。移動(dòng)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。移動(dòng)分組域?qū)?lái)結(jié)合LTE引入增強(qiáng)的分 組核心網(wǎng)（EPC）時(shí)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(duì)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。

業(yè)務(wù)平臺(tái)和IT支撐系統(tǒng)的過(guò)渡

業(yè)務(wù)網(wǎng)新建 業(yè)務(wù)平臺(tái)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(tái)中，以地址需求大的業(yè)務(wù)平臺(tái)先行改造；對(duì)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?。