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技術展望：IPv6特色應用分析大全
作者：lvvl 來源：賽迪網(wǎng)
一直以來人們都在期待一種或多種“殺手程序”的出現(xiàn)把IPv6帶入網(wǎng)絡中并滿足人們的需要，但是隨著IPv6商用進程的不斷進展，人們的這種期待已開始回歸理性。
實際上，IPv6只是互聯(lián)網(wǎng)的一項基礎網(wǎng)絡技術，它本身不能直接做為業(yè)務的賣點，但以IPv6為技術基礎的下一代互聯(lián)網(wǎng)不但可以支持現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡上所提供的所有業(yè)務，還能充分支持豐富多樣、個性化、無處不在的各種創(chuàng)新業(yè)務，而且IPv6非常適合于擁有巨大數(shù)量的各種細小設備的網(wǎng)絡，而不是由價格昂貴的計算機組成的網(wǎng)絡。隨著為各種設備增加網(wǎng)絡功能成本的下降，可以預見IPv6將在連接有各種簡單裝置的超大型網(wǎng)絡中運轉良好，并且這些未來將連接到 IPv6網(wǎng)絡上的設備會更便宜、更簡單和更小巧。IPv6的信息終端包括各種有線或者無線的計算類、通信類及消費類信息終端，其中消費類終端主要指非PC 類智能終端，如信息家電、網(wǎng)絡攝像機、網(wǎng)絡汽車、游戲終端等。以下是一些IPv6特色應用的舉例分析。
一、IPv6與RFID
RFID(射頻識別)是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，作為條形碼的無線版本， RFID技術具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點，其應用將給零售、物流等產(chǎn)業(yè)帶來革命性變化。由于IPv6的地址空間巨大，對于RFID來說非常適合，IPv6的大量地址可以實現(xiàn)為每一個RFID分配一個地址，這在地址資源相當匱乏的IPv4來看是難以想象的。
在亞洲，日、韓兩國非常重視RFID標記技術。日本在其“e-Japan戰(zhàn)略Ⅱ”中列上了RFID標記技術。在美國使用無源RFID最多的沃爾瑪要求其供貨商到2005年在所有進貨上都應貼上RFID標記。2005年3月，5 家 RFID 標簽供應商已經(jīng)獲得美國國防部合同，這是美國國防部決定采用被動式 RFID 系統(tǒng)后發(fā)出的首批合同，由于RFID技術的采用，使得美國國防部在已擁有/32的IPv6地址塊之后，還正在申請/16的IPv6地址塊。
二、IPv6與家庭網(wǎng)絡
互聯(lián)網(wǎng)在全球普及之后“家庭網(wǎng)絡”的概念開始出現(xiàn)，但是由于IPv4地址的稀缺，當眾多的信息家電通過家庭網(wǎng)關連入網(wǎng)絡時，IPv4有限的地址資源無法為所有信息家電分配惟一的IPv4地址，只能利用諸如NAT、私有地址空間等技術來繞過這一限制，但復雜的設置和管理將嚴重阻礙用戶對于新技術的接受程度。 IPv6則沒有這樣的限制。
韓國寬帶普及率全球領先，家庭網(wǎng)絡已經(jīng)成為下一步的網(wǎng)絡發(fā)展重點。2002年，韓國家庭網(wǎng)絡市場的規(guī)模大約為25.1億美元，到2007年將會增至 117.9億美元，到2010年將達到234.5億美元。根據(jù)韓國政府的“1000萬家庭網(wǎng)絡計劃”，家庭服務器/家庭網(wǎng)關市場的年平均增長率將為 62%。
韓國政府的“家庭網(wǎng)絡導航項目”吸引了來自電信、廣播、建筑和電子等領域的公司參與。該項目通過“家庭網(wǎng)絡模型業(yè)務”活動來促進各種業(yè)務的開發(fā)，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，核查不同設備和業(yè)務之間的兼容性，并且為建立標準和長期發(fā)展計劃做準備。
韓國“家庭網(wǎng)絡模型業(yè)務”活動計劃用從2003到2007年的5年的時間完成，并且分為兩個階段，表1顯示的是第一階段的實施內(nèi)容。韓國的電信業(yè)務提供商如KT、SKT和HanaroTelecom都采取了積極的行動，其興趣點不僅僅是家庭自動化的概念，還包括VOD/IP廣播業(yè)務、遠程醫(yī)療/教育和其他增值業(yè)務。
由Consulintel管理、在西班牙馬德里FixedShowcase演示的IPv6@Home試驗是為了試驗真實的家庭網(wǎng)絡場景。 IPv6@Home是能夠通過照相機察看家里狀況的自動系統(tǒng)，可以打開/關閉百葉窗、打開/關閉電燈/電爐等，可以查看屋里是否有陌生人闖入，可以遠程管理報警系統(tǒng)、遠程管理照相機(觀看視頻信號)、遠程照顧寵物(提供水或者食物)等。一些設備采用原生IPv6(通過以太網(wǎng)、WLAN、PLC和藍牙)，其他設備采用X.10，使用接口系統(tǒng)(OSGi)IPv6-X.10。
IPv6@Home位于馬德里一所真實的房間里，通過商用的IPv4ADSL和NAT與外界連接，使用proto-41來轉發(fā)IPv6數(shù)據(jù)。
三、IPv6與三重服務(triple–play)
從業(yè)務性質來看，triple-play中包含了基本語音業(yè)務、高速數(shù)據(jù)業(yè)務和高質量視頻業(yè)務這三類電信業(yè)務。從接收媒介來看，triple-play中包括話音業(yè)務、基于電視的業(yè)務和基于計算機的業(yè)務�；陔娨暤臉I(yè)務主要與視頻業(yè)務(特別是電視業(yè)務)相關，包括廣播電視、高清晰度電視、PPV、VOD、電子節(jié)目導航、PVR、iTV等多種業(yè)務形式，視頻的質量與有線電視或衛(wèi)星電視的質量相當;基于計算機的業(yè)務主要與視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務相關，包括高速上網(wǎng)、實時電視、VOD、視頻會議、交互式游戲等，需要支持連接共享，對家庭來說，接入速度至少要3Mbit/s;話音業(yè)務則主要包括傳統(tǒng)的電話業(yè)務、IP話音業(yè)務。
由于受到網(wǎng)絡情況、地區(qū)經(jīng)濟水平、用戶的消費習慣等多種因素的影響，各個運營商會形成多種多樣的業(yè)務組合，因此對于不同的運營商提供的triple-play的實際含義各不相同。
隨著電信運營商開展三重服務，越來越多的設備和業(yè)務都變成IP傳輸，隨之而來的是需要越來越多的網(wǎng)絡地址并且需要網(wǎng)絡能夠支持即插即用，而IPv6 能夠滿足這種需求。
四、IPv6與移動
IPv6將為移動通信帶來無限的發(fā)展空間，具體表現(xiàn)在以下方面。
1.IPv6有著巨大的地址空間。IPv6為全球數(shù)十億的用戶提供足夠多的地址，特別是充滿生機的移動市場，采用IPv6之后，有了足夠的IP地址， IPv4中的網(wǎng)絡地址翻譯(NAT)將不再需要，這將使移動IPv6的部署更加簡單直接，由于不再需要管理內(nèi)部地址與公網(wǎng)地址之間的網(wǎng)絡地址翻譯和地址映射，使得網(wǎng)絡的部署工作只需要管理比IPv4少的網(wǎng)絡元素和協(xié)議。
2.提供端到端的對等通信。今天的因特網(wǎng)上NAT被廣泛地使用，絕大多數(shù)的應用都是基于客戶端/服務器的方式，這種狀況完全無法滿足人們對未來移動網(wǎng)絡的要求，因為移動手機之間及與其它網(wǎng)絡設備之間的通信絕大部分都要求是對等的，因此需要有全球地址而不是內(nèi)部地址，去掉NAT將使通信真正實現(xiàn)全球可達、任意點到任意點的連接、網(wǎng)絡發(fā)起(network-initiated)的IP業(yè)務等，這對于未來蜂窩網(wǎng)絡和因特網(wǎng)之間的互通(interworking)來說是最有益的，對這些網(wǎng)絡的持續(xù)成功發(fā)展是至關重要的。
3.內(nèi)嵌的安全機制。IPv6標準完整組成的一部分是對安全機制的定義，而在IPv4標準中安全問題是一個補充的可選部分。IPv6將安全作為標準的有機組成部分，IPv6的全球編址模式要求安全的部署應該在更加協(xié)調(diào)統(tǒng)一的層次上，而不是像IPv4那樣通過疊加的解決方案來實現(xiàn)安全。通過IPv6中的 IPsec可以對IP層上(也就是運行在IP層上的所有應用)的通信提供加密/授權。通過移動IPv6可以實現(xiàn)遠程企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(如企業(yè)VPN網(wǎng)絡)的無縫接入，并且可以實現(xiàn)永遠連接。
4.方便的自動配置。IPv6中主機地址的配置方法包括無狀態(tài)自動配置、全狀態(tài)自動配置(DHCPv6)和靜態(tài)地址，這意味著在IPv6環(huán)境中的編址方式能夠實現(xiàn)更加有效率的自我管理，使得移動、增加和更改更加容易，并且顯著降低了網(wǎng)絡管理的成本。無狀態(tài)自動配置是移動節(jié)點獲得地址的重要方法，節(jié)點采用鄰居發(fā)現(xiàn)機制自動獲取獨一無二的全球可路由地址，這種即插即用的地址配置方式不需要用戶或者運營商進行人工干預，非常符合移動設備的上網(wǎng)要求;而全狀態(tài)自動配置如DHCP則要求增加一個服務器，同時也增加了運營和維護的工作。
5.服務質量(QoS)的保證。IPv6的頭標增加了一個流標記域，20位長的流標記域使得任何網(wǎng)絡的中間點都能夠確定并區(qū)別對待某個IP地址的數(shù)據(jù)流，盡管目前流標記的確切使用方法尚未標準化，但可以肯定的是它可以用來支持未來基于服務水平和其它標準的新的計費系統(tǒng)等。IPv6還通過另外幾種方法來改善服務質量，主要有提供永遠連接、防止服務中斷及提高網(wǎng)絡性能等。
6.IPv6通過靜態(tài)的家鄉(xiāng)地址來識別每個節(jié)點。移動節(jié)點離開家鄉(xiāng)子網(wǎng)時向其家鄉(xiāng)鏈路上的家鄉(xiāng)代理發(fā)送其當前位置的信息，家鄉(xiāng)代理截獲發(fā)送到該移動節(jié)點地址的數(shù)據(jù)包并用隧道將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動節(jié)點當前的位置。這一機制對于IP以上的所有網(wǎng)絡層(如TCP、UDP以及所有的應用)都是完全透明的，因此移動節(jié)點的DNS記錄指向的是節(jié)點的家鄉(xiāng)地址，當移動節(jié)點改變其因特網(wǎng)的接入點時不需要更改其DNS記錄，實際上移動IPv6只是影響了數(shù)據(jù)包的選路，而獨立于路由協(xié)議本身(如RIP、OSPF等)。
7.移動IPv6還創(chuàng)造了轉交地址(care-of-address)。當某個節(jié)點改變了其網(wǎng)絡的接入點時，該節(jié)點的轉交地址有兩種生成方式，一種是通過接收路由器的通告獲取(無狀態(tài)地址自動配置)，一種是由DHCP服務器分配(全狀態(tài)地址自動配置)。
移動節(jié)點必須能夠在一個路由器移動到另一個路由器的時候保證不中斷端到端的連接，因此每個移動節(jié)點都需要一個家鄉(xiāng)地址來保持連接，還需要許許多多的轉交地址來維持移動節(jié)點的選路。因此未來將需要數(shù)十億個轉交地址。
目前已經(jīng)有了第一款商用的IPv6終端，Nokia7700，2005年底將會有更多的終端面世。
從3G與IPv6的關系來看，3G的國際標準組織3GPP和3GPP2認為：GSM和CDMA的蜂窩電話未來需要高速增值應用、無縫無線移動性和便攜性、位置信息等業(yè)務，因此3GPP在互聯(lián)網(wǎng)多媒體子系統(tǒng)(IMS)和UMTS的TerrestrialRemoteAccessNetwork(UTRAN) 中支持IPv6。
五、IPv6與VoIP
2003年8月29日，Skype開始向使用ADSL和Cable的永遠在線的用戶提供高質量的p2p電話，并于2004年4月6日發(fā)布了用于Wi-Fi 熱點接入的PocketSkype。2005年Skype有150萬戶用戶，任何時候都有100萬戶以上的連接，承載了30億分的免費分鐘數(shù)。2004年 7月，Teleglobe，Level3，iBasis提供SkypePSTN上的被叫。到2005年1月，Skypeout已經(jīng)有了40萬用戶。目前， Skype網(wǎng)站的下載次數(shù)已經(jīng)超過1億次，注冊用戶超過3500萬戶，每天有15萬戶新增用戶。
Skype于2005年6月15日正式公布了兩個新增的付費服務。第一個付費服務是SkypeIn，該服務允許用戶使用固定電話或移動電話聯(lián)系Skype 號碼。另一個付費服務是語音郵箱服務，即SkypeVoicemail。從2005年6月25日開始，Skype公司IP語音服務的用戶獲得了免費的視頻、語音和數(shù)據(jù)共享服務。
用戶級的VoIP業(yè)務在美國已經(jīng)有Vonage，AT&TCallVantage，Packet8，PrimusLingo等在提供，這些運營商向個人用戶提供VoIP業(yè)務，預計2004年底的500多萬戶用戶到2005年底將會翻一番。一些新的家庭路由器如D-Link1420路由器已經(jīng)包括 VoIP路由。這一市場隨著雙模的wi-fi/蜂窩電話終端設備的出現(xiàn)而迅速擴大。隨著市場的擴大，這些終端設備對地址的要求量將會很大，而IPv6完全可以滿足這種需求，IPv6還可以提供端到端的通信能力。另外，企業(yè)級VoIP設備中的IP PBX和IP Centrex都已經(jīng)在考慮支持IPv6。
六、IPv6與Wi-Fi和Wi-Max
Wi-Fi和Wi-Max都將是IPv6走向實用的主要驅動力之一。家庭Wi-Fi路由器的成功和熱點地區(qū)的發(fā)展使得全球有3000多萬戶熱點用戶，4萬多個公共熱點地區(qū)。Wi-Fi聯(lián)盟已經(jīng)推出1500多個Wi-Fi認證的產(chǎn)品，30%的筆記本電腦出貨的時候已經(jīng)有了Centrino芯片，Wi-fi手機的面世指日可待，而新的柯達數(shù)碼相機已經(jīng)有了Wi-fi接入功能，一些Wi-fi路由器目前已經(jīng)集成了VoIP和VPN功能，而且很多Wi-fi路由器已經(jīng)有了IPv6功能。
Wi-Max作為新的無線接入技術具有高帶寬、廣覆蓋的性能，已成為業(yè)界的新寵，2005年第一季度，Intel的Wi-MaxCentrino開始支持 Wi-Max，Intel和AT&T聯(lián)合推動Wi-Max發(fā)展，美國的Clearwire公司計劃推出全美的Wi-Max網(wǎng)絡，世界上第一個移動 Wi-Max網(wǎng)絡將是2005年底在韓國出現(xiàn)的WiBro。
隨著Wi-Fi、Wi-Max的發(fā)展，對IP地址的要求將會急劇增長，從而驅動IPv6的發(fā)展，而且IPv6的新的特性也將為這些技術和應用的實現(xiàn)帶來更多方便，除了能夠提供大量的地址空間之外，IPv6即插即用的特性、不需要通過NAT的端到端通信等，都將為這些移動技術和應用的發(fā)展奠定良好的基礎。
七、IPv6與信息家電
網(wǎng)絡家電是IPv6下一代網(wǎng)絡中的重要應用之一。所謂網(wǎng)絡家電，指通過個人電腦、PDA等信息設備可對連接在家庭網(wǎng)絡中的空調(diào)、電飯煲、微波爐、冰箱、電視、音響和照明設備等家用電器進行遠距離遙控。
為了推行網(wǎng)絡家電標準，眾多家電廠商正在開發(fā)面向IPv6的多種網(wǎng)絡家電產(chǎn)品，并進行多項網(wǎng)絡家電的IPv6實證實驗。在日本，目前推行網(wǎng)絡家電業(yè)的協(xié)作團體“非PC互聯(lián)網(wǎng)應用協(xié)議會”是由松下電器產(chǎn)業(yè)、三洋電機軟件、東芝信息系統(tǒng)、DTI四家公司于2002年5月創(chuàng)立的。四家公司還邀請了其他公司加入共同開發(fā)技術和標準。從2003年11月開始，18家大型電器廠商和通信廠商包括松下、NEC、KDDI、日立、夏普、三洋電機、NTTDoCoMo、日本通信等共同參加了將家用電器通過互聯(lián)網(wǎng)連接的驗證性實驗，其中包括接通通信線路，進行網(wǎng)絡家電設備的遠距離操作、用戶的身份識別及安全性等5項實驗，通過實驗，檢查從遠距離進行這些家用電器的操作時是否使用方便和安全性如何，從而為產(chǎn)品定型和正式應用打下良好的基礎，目前實驗還在進行中。
在上述實驗中，操作的安全性及遠程操作家用設備的輕松便捷性成為實驗的重要內(nèi)容，這種特性對于IPv6的商業(yè)化展開具有相當關鍵的意義。對于網(wǎng)絡家電應用來說，當用戶出差的時候如果想操作自家的空調(diào)，他的設備所發(fā)出的命令必須保證連接到自家的空調(diào)，并且能夠正確操作，而不是錯誤地控制了別的設備或別家的空調(diào)，操作的正確性需要由認證來保證。IPv6強制要求的IPSec所具有的認證和加密機制能夠保證應用的安全性，然而實現(xiàn)過程需要專業(yè)人員做一系列復雜的設置，這對于大多數(shù)使用互聯(lián)網(wǎng)的普通用戶來說是很困難的，會在一定程度上限制和阻礙他們使用新型網(wǎng)絡應用比如網(wǎng)絡家電的意愿和熱情。針對這種情況，如果在 IPv6協(xié)議的網(wǎng)絡上加入具有自動認證服務的功能就可保證許多商業(yè)應用的立即實現(xiàn)。
NTTDoCoMo正是看到了這樣的商業(yè)機會，希望為網(wǎng)絡家電應用提供認證服務而獲得收益。然而，在“非PC互聯(lián)網(wǎng)應用協(xié)議會”中，后來加入的 NTTDoCoMo是沒有辦法獲得主導權的。為了推行“m2m-x”的網(wǎng)絡家電認證服務，NTTDoCoMo牽頭于2004年2月10日成立了 Ubiquitous Open Plat Form. Forum(UOPF)，這是一個借助IPv6推進網(wǎng)絡家電互聯(lián)互通的業(yè)界組織。UOPF公布3天后，NTT DoCoMo即公布了“m2m-x”，很明顯是想通過UOPF這樣一個中立組織來推行m2m-x作為網(wǎng)絡家電連接的標準方式。由于NTT DoCoMo對于UOPF具有領導和控制權，一旦家電廠商等產(chǎn)業(yè)鏈成員加入UOPF，他們就會順理成章地跟隨NTT DoCoMo推行“m2m-x”，共同完成網(wǎng)絡家電業(yè)界標準化，目前家電界的雙雄索尼與松下電器已加入UOPF。NTT DoCoMo想借助“m2m-x”，使得家電廠商、運營商、應用服務提供商建立統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)鏈關系，產(chǎn)業(yè)鏈成員將共同受益。
八、IPv6與P2P游戲
IPv4網(wǎng)絡上的游戲采用的是“客戶端/服務器”的模式，只能在一個區(qū)域和一定的范圍內(nèi)進行，IPv6有了足夠多的地址，實現(xiàn)了網(wǎng)絡上所有設備的點對點(P2P)通信，IPv6網(wǎng)絡上的游戲真正實現(xiàn)了P2P世界，網(wǎng)絡上的玩家可以自由地與全球任意一個人在任意終端上連接進入游戲，給予用戶比較充分的溝通和交友的環(huán)境，是游戲業(yè)未來的發(fā)展方向。而且通過IPv6的綜合業(yè)務平臺可以提供對安全、隱私和計費的保障，將會極大增強在線游戲的P2P特性，為用戶帶來實時互動溝通的真實體驗，同時通過先進的技術、安全的保障為經(jīng)營者創(chuàng)造價值并確保經(jīng)營的可靠性和穩(wěn)定性。
最近全球最大的網(wǎng)絡游戲硬件提供商之一的索尼公司宣稱，2005年以后，其全部消費類產(chǎn)品，包括網(wǎng)絡游戲產(chǎn)品將全部實現(xiàn)IPv6支持，其游戲產(chǎn)品已經(jīng)與電子、音像制品并駕齊驅，成為索尼的三大業(yè)務之一。目前，SONY的PS2(PlayStation2)已經(jīng)支持網(wǎng)絡接口(一個PC卡接口、一個 IEEE1394 接口和一個USB 接口)，SEGA 的DREAM CAST 也包含一個內(nèi)置的MODEM，可以撥號上網(wǎng)。SONY將不再設計沒有網(wǎng)絡接口的產(chǎn)品。索尼公司還將其“PlayStation 2”與USB攝像頭結合，提供“面對面”的在線游戲支持。將“PlayStation2”連接到具有綜合業(yè)務平臺的下一代互聯(lián)網(wǎng)上，可實現(xiàn)即插即用，用戶無須進行復雜的設定，就可開始安全、便捷的“面對面”在線游戲了。同時，由于下一代互聯(lián)網(wǎng)所具有的卓越的移動性，用戶即使在行駛的車輛上也能始終保持競技狀態(tài)。無疑，這種“面對面”在線游戲業(yè)務使虛擬空間的在線體驗更接近現(xiàn)實體驗(實時、互動、真實競爭體驗)，將具有極其廣闊的市場發(fā)展前景。
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