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，按照每年2億的地址消耗速度，已經(jīng)只能再支撐不到2年的時間。事實 上，IANA已經(jīng)宣布對于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2009年底 擁有IPv4地址2.32億個，年增長率27%。

中國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、移動互聯(lián)網(wǎng)和 IPTV等業(yè)務(wù)）以及實際可能申請到的地址（每年約1700萬）估計在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)展及其對于地址的巨大需求，則地址問題將成為電信行業(yè)乃至國家整體下一代互聯(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 一種過渡性措施，可以采用網(wǎng)絡(luò)地址翻譯(NAT)的辦法來暫時緩解地址短缺問題，但是將帶來一系列棘手的問題（如后所述），應(yīng)該盡量避免或限制其應(yīng)用范 圍。

向IPv6過渡的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

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

標(biāo)準(zhǔn)：

經(jīng)過了這么多年的工作，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，但不會影響發(fā)展和過渡，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，除個別廠家或個別板卡外，多數(shù)硬件 沒有問題，但是很多路由器軟件需要升級；城域網(wǎng)情況比較復(fù)雜，多數(shù)BRAS硬件問題不大，但是大部分軟件不支持IPv6功能，特別是PPPoE撥號功能。 少數(shù)SR硬件要升級，約50%需要軟件升級。CR硬件沒問題，約50%需要軟件升級。移動分組域的PDSN硬件沒有問題，但是不少設(shè)備需要軟件升級；

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、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、 基于三層的ACL等，需要升級換代。

其次，讓我們來看看核心網(wǎng)設(shè)備。目前無論是現(xiàn)有核心層的軟交換，還是正在試驗應(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，暫時可以繼續(xù)采用私有IPv4地址。此外，移動分組域的PDSN硬件沒有問題，但是 不少設(shè)備需要軟件升級才行。

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

還有，終端可能是過渡的很大 瓶頸，對于固定終端而言，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，需要升級換代，但實施起來并不難，主要是投資和規(guī)模量產(chǎn)問 題。對于移動終端而言，差距較大。對于CDMA制式的終端，有兩種模式來支持IPv6，最簡單的方法是可以暫時采用中繼模式，實現(xiàn)IPv6的透傳，此時不 支持DoA版本下的QoS，是一大缺陷。長遠(yuǎn)看，需要支持網(wǎng)絡(luò)模式，實現(xiàn)IP層中繼。現(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 代碼升級后也可以。

最后，讓我們來看看最基礎(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，沒有什么問題。

總體而言，由 于向IPv6的過渡涉及的面太廣，任何一個部分的問題都會影響總體過渡進(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 導(dǎo)，通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以外的領(lǐng)域在向IPv6的過渡準(zhǔn)備方面很差，至少超過50%的IT設(shè)備廠家還沒有做好準(zhǔn)備。實際上影響面還要大，因為向IPv6的過渡涉 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，例如打印機和傳真機之類的輔助設(shè)備也要求支持IPv6。這方面要走的路還很長。

向IPv6過渡的基本網(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)過渡的三大基本技術(shù)實現(xiàn)手段。所謂雙棧方式就是將路由器升級或更新為IPv4/IPv6雙棧路由器，從而可以同時支持IPv4 /IPv6兩張網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)向IPv6的平滑過渡，其優(yōu)點是IPv4和IPv6間的互通性好，無需專門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。其缺點是每個IPv6節(jié)點都需要一個內(nèi)嵌IPv4地址的IPv6地址，并不解決IPv4地址短缺問題。其次IPv6和原有IPv4流量會爭 搶帶寬和路由器資源，影響IPv4網(wǎng)絡(luò)性能。再有網(wǎng)絡(luò)升級和維護(hù)費用較大。其主要適用IPv4地址尚有一定余量的運營商，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IPv4網(wǎng)絡(luò)傳到對端實現(xiàn)IPv6通信的方式。其優(yōu)點主要是透明性、簡 單、投資省、只需出入口作配置即可。基于MPLS網(wǎng)絡(luò)的6PE方式可以看作特例。其缺點是不解決IPv4地址耗盡問題，當(dāng)隧道數(shù)大時，有N平方擴展性問 題，而且IPv6和IPv4流量間會爭搶帶寬和路由器資源，還有一個問題是不解決IPv4與IPv6節(jié)點的互通問題。這種方案適于初期流量較小，隧道不太 長，同協(xié)議孤島間互聯(lián)的應(yīng)用場合。

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)換方式來實現(xiàn)兩張網(wǎng)之間的互聯(lián)互通。其優(yōu)點是可 以實現(xiàn)IPv4節(jié)點與IPv6節(jié)點間的互通，實現(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)的獨立性。

考慮到中國電信復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，需要根據(jù)實際情況，綜合運用上述三種過渡方式。總體過渡策略是：IP網(wǎng)絡(luò)的核 心層和匯聚層采用雙棧方式進(jìn)行過渡，但是在初期IPv6流量不大的情況下，可以在CN2上采用6PE過渡；接入層首選雙棧方式，以短距離隧道方式作為補 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過渡的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略

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

骨 干網(wǎng)的過渡策略

初期IPv6流量不大時，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，十分簡單，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。同時再將IPv6流量從CN2遷移至163網(wǎng)，CN2則主要承載IPv6 VPN流量；長期 IPv6流量達(dá)到相當(dāng)量級后，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、更 換部分板卡乃至替換部分設(shè)備。初期對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，可以暫時結(jié)合隧道和協(xié)議轉(zhuǎn)換等方式實現(xiàn)IPv6用戶接入；中長期可以根據(jù)IPv6業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，對硬件不支持IPv6的城域網(wǎng)設(shè) 備實施全面替換。

接入網(wǎng)的過渡策略

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IPv6報文的性能統(tǒng)計等；盡管接入網(wǎng)的現(xiàn)有老設(shè)備都不能 支持IPv6感知功能，但是初期不會影響IPv6業(yè)務(wù)的引入。例如，初期對于可以通過軟件方式升級支持IPv6的設(shè)備可以按需逐步升級，硬件不支持 IPv6的老設(shè)備則可以靠二層透傳，利用網(wǎng)關(guān)和終端來支持IPv6感知；中長期再根據(jù)IPv6業(yè)務(wù)發(fā)展的實際需要，對硬件不支持IPv6的接入網(wǎng)設(shè)備實施 升級改造。

核心網(wǎng)的過渡策略

當(dāng)前支撐移動和固網(wǎng)語音業(yè)務(wù)的軟交換電路域處于比較封閉的VPN，對于引入公有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的過渡。移動互聯(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。移動分組域?qū)斫Y(jié)合LTE引入增強的分 組核心網(wǎng)（EPC）時則應(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)平臺和IT支撐系統(tǒng)的過渡

業(yè)務(wù)網(wǎng)新建 業(yè)務(wù)平臺應(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)平臺中，以地址需求大的業(yè)務(wù)平臺先行改造；對于支撐系統(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、計費等，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 實現(xiàn)雙棧化改造。