帶你讀《網際網路協定第六版 (IPv 6)》第一章概述1.3 IPv6 的發展曆史(一)

1.3       IPv6的發展曆史 

在1992年年初，一些關于網際網路位址系統的建議在 IETF上被提出，并于 1992年年底形成白皮書。在1993年9月，IETF建立了一個臨時的Ad-Hoc下一代IP（IPng）領域來專門解決下一代 IP的問題。這個新領域由 AllisonMankin和 ScottBradner上司，成員由 15名來自不同工作背景的工程師組成。IETF于 1994年 7月 25日采納了 IPng模型，并形成幾個 IPng工作組。

從1996年開始， 一系列用于定義 IPv6的 RFC發表出來， 最初的版本為RFC1883。由于 IPv4和 IPv6位址格式等不相同，是以在未來的很長一段時間裡，網際網路中出現 IPv4和 IPv6長期共存的局面。在 IPv4和 IPv6共存的網絡中，對于僅有 IPv4位址，或僅有 IPv6位址的端系統，兩者是無法直接通信的，此時可依靠中間網關或者使用其他過渡機制實作通信。

2003年 1月 22日，IETF釋出了 IPv6測試性網絡，即 6Bone網絡。它是IETF用于測試 IPv6網絡而進行的一項 IPng工程項目，該工程項目的目的是測試如何将 IPv4向 IPv6遷移。作為 IPv6問題測試的平台，6Bone網絡包括協定的實作、IPv4向 IPv6遷移等功能。6Bone操作建立在 IPv6試驗位址配置設定的基礎上，并采用 3FFE::/16的 IPv6字首，為 IPv6産品及網絡的測試和試商用部署提供測試環境。

在建立後的 6年時間内，6Bone的規模差不多擴充到包括中國在内的近 60個國家和地區，連接配接了近千個站點。6Bone   網絡被設計成為一個類似于全球性階層化的 IPv6網絡，與實際的網際網路類似，它包括僞頂級提供商、僞次級提供商和僞站點

級組織機構。僞頂級提供商負責連接配接全球範圍的組織機構，它們之間通過   IPv6 的  BGP-4擴充來盡力通信；僞次級提供商也通過BGP-4連接配接到僞頂級提供商；僞站點級組織機構通過預設路由或BGP-4連接配接到僞次級提供商。6Bone最初開始于虛拟網絡，它使用 IPv6-over-IPv4隧道過渡技術。是以，它是一個基于 IPv4網際網路且支援IPv6傳輸的網絡，後來逐漸建立了純 IPv6連接配接。

從 2011  年開始，主要用在個人計算機和伺服器系統上的作業系統基本上都支援高品質 IPv6配置産品。例如，MicrosoftWindows從 Windows2000起就開始支援 IPv6，到 WindowsXP時已經進入了産品完備階段。而 WindowsVista及以後的版本，如 Windows7、Windows8、Windows10等作業系統都已經完全支援IPv6，并對其進行了改進以提高支援度。MacOSXPanther10.3、Linux2.6、FreeBSD和 Solaris同樣支援 IPv6的成熟産品。一些應用基于 IPv6實作，如BitTorrent點到點檔案傳輸協定等，避免了使用NAT的 IPv4私有網絡無法正常使用的普遍問題。

2012年 6月 6日，國際網際網路協會舉行了世界 IPv6啟動紀念日，這一天，全球 IPv6網絡正式啟動。多家知名網站，如 Google、Facebook和 Yahoo等，于當天全球标準時間 0時（中原標準時間 8時整）開始永久性支援 IPv6通路。

1.3.1      國際 IPv6的發展

1.  美國

美國作為 IPv4的發源地，在位址資源和商業應用方面都占據了先天的優勢。1992年，美國政府主導的“下一代網際網路計劃”研究和 1996   年美國國家科學基金會設立的“下一代網際網路”研究計劃中均包括 IPv6   研究計劃。研究和開發   IPv6    的 主要組織 IETF、6Bone等都在美國。但是，由于美國掌握了全世界74% 的 IP位址， 在位址資源的配置設定與管理上也擁有一套更為完善的制度，是以從美國自身的角度考 慮既沒有位址短缺的憂慮，又不願意改動花費億萬美元建構的 IPv4商業網絡體系， 是以很長一段時間以來，美國政府對 IPv6的發展的态度基本上是不溫不火，主要是幾個民間組織在跟蹤研究。

美國的Internet2組織負責促進包括 IPv6在内的下一代網際網路的部署和采用，它是一個由180多所大學上司的集團，與業界及政府合作開發和部署先進的網絡應用與技術。其主要目标是：為美國研究機建構立一個前沿網絡；開創新的網際網路應用； 保證新的網絡服務與應用迅速轉移到廣泛的網際網路社團。能源科學網（ESnet）是美 國國家級的一個研究教育網，其主要工作是幫助世界上的研究教育網推出IPv6服務， 旨在提供商用 IPv6過渡服務。

自 2003年開始，出于對國家網絡安全保護的需要，美國政府逐漸開始對 IPv6給予了極大的關注。2003年 2月，白宮釋出網絡安全計劃，商務部将負責推動下一代網絡協定标準（IPv6）的研發。2003年6月，美國國防部釋出了一份題為“IPv6”的備忘錄，宣布将不再購買不支援 IPv6的網絡硬體裝置。在這份備忘錄中，美國國防部宣稱要在美國軍方規劃實施的“全球資訊網格”（GIG）中全面部署IPv6，并提出了具體的目标：到2008财政年，在整個國防部的網絡之間和内部網絡中完成向IPv6的過渡。2004年 3月，美國國防部最大的IPv6試驗網絡 Moonv6完成第二階段的測試，并已經釋出了測試結果。

2.   歐洲

歐洲國家政府在推廣 IPv6方面發揮着重要的作用，制定統一政策，對支援 IPv6的産品實行減稅和市場資訊方面的扶持。起初由于在IPv4位址方面沒有亞洲那樣非常大的壓力，是以歐洲對于發展 IPv6并沒有太大的積極性。然而，美國對IPv6技術發展持不溫不火的态度讓歐洲看到了他們網際網路發展方面有趕超美國的機會。另外，歐洲也擔心在今後的網際網路裝置與應用方面落後于日本、南韓等亞洲國家，唯恐過時再追趕又會來不及，又會因為再次落後而付出更大的代價，是以他們也不敢掉以輕心而冒險等待。

歐洲自 2000年開始進行 IPv6的研究，由于當時歐洲移動通信事業相當發達，在全球範圍中，作為第三代移動通信技術（3G）的領跑者，首先在 3G網絡中引入IPv6是水到渠成的事情，歐洲采用的基本政策是“先移動，後固定”。制定 3G标準

的3GPP組織于2000年5月确定以IPv6為基礎構築下一代移動網際網路。IPv6能提供無數的位址空間，為無線應用的新使用者提供巨大容量，是後續 3G、4G   乃至 5G必須遵循的标準和發展移動網際網路所必需的工具之一。

歐洲在發展 IPv6方面投入了很大的精力，先後推出了大大小小近 20個 IPv6的相關項目，包括 6INIT、6WINIT、WINE、Euro6IX、6NET等。6INIT項目從2000年開始，總投資為 42萬歐元，該項目的目的在于通過建立基于 IPv6的運作網和提高有關 IPv6部署問題在各公司間的認知度，推進 IPv6多媒體和安全服務在歐洲的使用。該項目在2001年年底結束後，其中的大多數參與者都留在 6WINIT

（IPv6  無線網際網路行動計劃）項目中繼續工作。6WINIT   項目的目的是有效地推進基于 IPv6與 GPRS及 UMTS/3GPP結合的新型移動無線網際網路在歐洲的應用。另外，歐洲還投資 155萬歐元建立了 Euro6IX試驗床用于加快 IPv6在歐洲的引入和發展。

盡管歐洲的上司層都對 IPv6給予了厚望，但歐洲的各大營運商基本上都處于左右為難、舉棋不定的狀态，他們主要是考慮到 IPv6還有許多的問題需要完善，加上要向IPv6過渡，就必須要對原來部署的大量裝置和軟體等進行更新換代。總體來說，營運商的積極性不是很高，但歐洲的裝置廠商在IPv6的研發上可是不甘落後，當時在移動通信領域占主導地位的諾基亞、愛立信等為代表的多數網絡裝置商都相繼推出了各自的 IPv6産品和解決方案。

3.   日本

日本是發展 IPv6最早的國家之一，也是發展IPv6速度最快的國家。由于錯過了 20世紀網際網路與移動通信的發展機會，是以日本政府決心利用3G和 IPv6的發展契機奮起直追，使日本重新回到通信、電子領域全球最先進國家的行列。日本政府對 IPv6的發展極為重視，甚至把 IPv6技術的發展作為政府“超高速網絡建設和競争”的一項基本政策，并在2001年3月的“E-Japan重點計劃”中提出了于 2005年完成網際網路向 IPv6過渡的目标。日本政府自1992年起就開始進行 IPv6的研發和标準化工作，并且取得了相當大的成果，在研發和應用方面都位列世界前列。

日本   IPv6   的組織有許多，其中，網際網路及廣域網的官産學研聯合研究開發組織（WidelyIntegratedDistributedEnvironmentProject，WIDE）是世界上最早的 IPv6研究機構，該組織于 1988年由政府組織成立。起初，WIDE的目的隻是建立大規模廣域分散網絡環境，後來開展 IPv6的研究，進行 IPv6的開發和标準的制定工作， 并逐漸成為一個國際性的研究組織。現在，WIDE的研究成員已經達到 100多個國際公司、40多個教育科研組織的标準。另外，日本 IPv6推進會（IPv6PromotionCouncilofJapan）也是一個非常重要的官産學研相結合的組織，該組織于 2001年成立，目的在于推動IPv6的産業化。

日本營運商是第一個開始向國内提供IPv6商業服務的。NTT一直是 IPv6應用的領航者，在 1999年 9月正式成為第一個商用業務提供商，并于 2002年 4月首次在日本推出付費的商用IPv6網關業務。到目前為止，NTTCom、JapanTelecom和 KDDI等日本的主要營運商和 ISP幾乎都已經提供了 IPv6商業化接入服務。日本營運商還努力向國際上推廣其 IPv6業務。NTT  Europe在 2003年2月向歐洲推出了 IPv6網關業務。NTT還與 Verio聯合建立了跨越日本、歐洲和美國的全球IPv6商用骨幹網，2003年下半年在美國首次推出商用的IPv6業務。截至目前，除日本本土之外，NTT/Verio已經成功地在世界上 10個國家和地區推出了 IPv6商用服務。

在政府的大力支援下，日本企業對 IPv6産品的研發與生産也獲得了突飛猛進的發展，日立、NEC、富士通等是世界上最早實作 IPv6硬體支援的網絡裝置廠商。此外，日本的IPv6終端裝置研制速度也相當快，索尼、東芝、日立、松下等主要資訊終端廠商的産品都已支援 IPv6。

4.  南韓

南韓和日本一樣，作為 IPv6技術發展第一梯隊的國家之一，政府對 IPv6技術的發展相當重視。南韓早期還專門制定了 IPv6的演進程序，共分為 4個階段。第一階段（2001年以前）建立 IPv6試驗網，開展驗證、運作和宣傳工作；第二階段（2002—2005年）建立了IPv6島，與現有IPv4大網互通，在IMT-2000上提供IPv6服務；  第三階段（2006—2010年）建立 IPv6大網，原 IPv4大網退化為 IPv4網絡孤島，與IPv6大網互通，提供有線和無線的 IPv6商用服務；第四階段（2011年之後）演進成一個單純完整的 IPv6網。

南韓情報通信部早在 2004年 2月就發表了 IT-839計劃，這個計劃是近十多年來南韓IT産業最重要的發展計劃，“839”代表8項服務、3個基礎項目和9種新産品。其中 IPv6是需要建設的 3個基礎項目之一，通過支援引導性項目和開發裝置來推動 IPv6在南韓的發展，南韓預期 IPv6将從根本上解決位址短缺的問題，并将為新興主導項目的成功作貢獻。為此，南韓采取了以下政策。

（1）  通過 IPv6的實驗項目，對裝置和業務進行檢驗，IPv6政策委員會将在行業、學院、研究機構和政府之間建立合作關系。

（2）  加快開發适合網際網路環境的 IPv6技術，并将其用于發掘早期的市場需求。

（3）  在一些新的項目中應用 IPv6技術，包括BcN（寬帶綜合網）、WiBro（無線寬帶）、家庭網絡業務以及RFID（無線電射頻識别）和3G移動通信業務的連接配接等。

5.  6Bone

6Bone是世界上成立最早也是迄今規模最大的全球範圍的 IPv6示範網，1996年由 IETF建立，一個重要的設計目标是實作 IPv6與網絡中現行的 IPv4協定相容。到目前為止，6Bone的規模已經擴充到包括中國在内的近 60個國家和地區，連接配接了近千個站點，成為 IPv6研究者、開發者和實踐者的主要平台。

6Bone是一個全球性階層化的 IPv6網絡，但它在實體上并不是一個純粹的IPv6網絡，它隻是各個國家和地區組織維護的 IPv6網絡孤島通過在基于 IPv4的網際網路上利用隧道技術連接配接起來的一個虛拟IPv6網絡。

到 1998年年初，IPv6協定的基本架構已經逐漸成熟，在越來越廣泛的範圍内得到實踐。1998年，面向實用的全球性IPv6研究和教育網（6REN）啟動，建立了實體上以 ATM為中心的 IPv6洲際網，值得注意的是，同年中國教育和科研計算

機網（CERNET）正式加入 6Bone，成為其骨幹網成員。2000年 2月，6Bone實驗網試驗完成了6Bone骨幹路由規則（6Bone  Backbone  Routing  Guidelines），該規則最終被 IETF接受為 RFC2772标準文稿，取代了 RFC2546。6Bone實驗網還于2000年 4月釋出了關于 BGP4+ 的路由穩定性報告。目前，6Bone正緻力于向實作非隧道的 IPv6本地化移植，其工作重點為 IPv4向 IPv6的過渡和營運模式等方面的研究與測試。