5  IPv6部署后的发展阶段

    IPv6目前主要解决了互联网发展中的地址短缺问题，而在路由扩展、安全可信、服务质量保证等其他方面相比IPv4却没有实质性的改善。IPv6路由协议相对IPv4只有很小的变化，只是在原有协议上做了简单扩展（如ISISv6，BGP4+），或者在原有协议基础上发展了新版本（如RIPng，OSPFv3）；安全方面，IPv6将IPSec集成到协议内部，增加了使用的便捷性，但IPSec作为扩展协议在IPv4网络已经得到应用；IPv6在服务质量上的改进主要体现在新增的20bit的标记字段和扩展的8bit的流量类型字段，但标记字段的使用方法仍在探讨之中，流量字段的使用则和IPv4类似。IPv6的这些改善并不足以解决目前互联网面临的其他关键问题，因此IPv6在部署后的未来几年，一方面要解决IPv6网络与IPv4网络的融合问题，另一方面还需要继续针对互联网的安全、扩展、性能等问题进行技术上的修补和完善，这将是一个长期的过程。

    在这个长期的演进过程中，IPv6完全可以使用现有基于IPv4的诸多改良方案和机制办法，并需要在多个技术领域取得突破：

    （1）路由扩展性方面。IPv6需要全新的路由扩展机制来满足未来各种应用的需求。目前，IRTF（Internet Research Task Force，因特网研究任务组）将路由扩展性问题定为最高级别问题，并成立专门的RRG（Routing Research Group，路由研究组）研究组展开对路由寻址新架构的相关研究，目前已经出现了ID/Locator（身份地址分离）和Map/Encaps（映射封装）两种主要思路。

    （2）安全方面。IPv6需要全新的安全策略，除了保证达到现有IPv4网络安全程度外，还能克服部署IPv6后引发的新的安全问题。目前，IETF的IPSecME（IP Security Maintenance and Extensions，IP安全维护和扩展）小组已经开始了对IPSec协议的完善和扩展工作。

    （3）网络命名方面。IPv6还可能出现新的命名和地址解析系统，通过发展分布式DNS系统来解决根服务器问题，提供有效的、可扩展的、可靠的全球名字服务。目前，IETF的DNSEXT（DNS Extensions ，DNS扩展）小组正在研究DNS协议的扩展问题，旨在扩展和改善传统DNS服务体系。

    （4）网络管理技术、泛在移动等方面。IPv都完全可能涌现出全新的策略机制。

    为了满足未来应用的需要，IPv6还需要呈现出新的技术特性。以物联网为例，IPv6要支撑物联网应用，至少还需要以下几点技术突破：

    首先，物联网的组成部件无线传感器通常要求低功耗，而且ROM的存储容量有限，计算能力弱，因此需要对IPv6协议栈进行精简以满足无线传感器的需求。目前，有多个标准组织在进行相关研究，IPSO联盟于2008年10月发布了一款最小的IPv6协议栈uIPv6。IETF 6Lowpan工作组也正在制定IPv6 over IEEE802.15.4标准，在网络层与MAC层之间引入适配层，完成包头的压缩、分片与重组等工作。其次，要满足低功耗、弱计算能力和有损耗的网络环境下网络自组织需求，需要对IPv6路由机制进行改进，目前IETF Roll工作组正在制定相关技术标准；基于IEEE802.15.4网络芯片也有待进一步开发来支持IPv6协议栈。

    IPv6在部署后的几年，将会经历一个技术演进阶段，那时的IPv6除了最核心的地址机制外，其他的各个方面也会呈现出全新的特性。因此，即使我国在现阶段IPv6技术研究和标准化起步较晚、积累较少，但在部署IPv6后，仍然有机会在未成熟的研究领域产生自主创新的成果，同时谋求成为国际标准。

    6  IPv6与未来网络

    目前，未来网络的研究存在多个方向和热点（如虚拟化网络、节能网络、自动网络、高性能网络、安全可信网络、长距低耗网络、高带宽长延时网络等），针对这些重要方向，各国都在积极制定政策，并投入大量的资金开展研究，力求在下一代互联网的研究方面取得先机，其中比较典型的研究项目有美国的PlantLab，欧盟的FP7/4WARD，日本的AKARI以及我国自主研究的PTDN等。

    PlanetLab是一个针对未来互联网技术和服务进行研究、试验的开放式、全球性试验床平台，于2002年开始建设。截止到2009年1月，其平台已经有474个站点，总计950个节点，分布在40多个国家和地区。2010年2月10日发布了基于分片的设施架构，定义了交互的接口和数据类型；4WARD是欧盟第七框架计划FP7在网络技术领域的代表性的子项目，于2008年1月启动，采取了“两条腿走路”策略：一方面通过创新，对现有的单个网络架构进行改造，克服其不足，提高其性能。另一方面，研究一种总体网络框架，用于实现各种不同网络架构的协作运行，从而走出目前互联网不停地进行修补的窘境；AKARI是日本NICT（National Institute of Information and Communications Technology）2006年启动的新一代网络研究项目，其目标是在2015年前研究出一个全新的网络构架，并完成基于此网络架构的新一代网络的设计。AKARI计划2010年前完成体系架构图的设计，并在过去的4年中研究了大量现有的技术方案；PTDN（Public Telecommunications Data Network）是工业和信息化部电信研究院于2003年提出的具有自主知识产权的一种未来包交换网络体系架构。目前，遵照该体系架构的核心路由设备、边缘路由设备、地址映射系统以及地址翻译系统的研发已经完成，并实现了多厂商互联互通。PTDN标准已经提交国际电联，为ITU SG13工作组全面采纳，在NGN框架体系中被明确作为FPBN（Future Packet Based Network）的候选方案。目前已经完成3个代表性的国际标准（ITU-T Y.2601，Y.2611和Y.2612）。