從下一代服務看IPv6

目前，網(wǎng)絡正在走向下一代。下一代網(wǎng)只是一種新的技術手段，提供下一代服務才是真正的目的。本文分析了下一代服務的內(nèi)容與特征及IPv6與下一代服務的關系，對我國應如何研究開發(fā)RFID標記和IPv6提出了幾點建議。

下一代服務是目的

　　目前，網(wǎng)絡正在走向下一代。電信網(wǎng)正在走向NGN，互聯(lián)網(wǎng)正在走向NGI，移動網(wǎng)正在走向3G和B3G，見圖1。實際上，下一代網(wǎng)只是一種新的技術手段，提供下一代服務才是真正的目的。上世紀90年代出現(xiàn)的兩大亮點——互聯(lián)網(wǎng)和移動通信已經(jīng)告訴我們，當前的網(wǎng)絡，不管是電話網(wǎng)，還是互聯(lián)網(wǎng)或移動網(wǎng)，都不能適應人們未來的需求。據(jù)ITU統(tǒng)計，到2004年年中，全球互聯(lián)網(wǎng)使用者數(shù)已達到了7億戶。而移動通信發(fā)展得更快，全球移動用戶總數(shù)將近15億戶，占世界人口的四分之一。到2004年年底，全球的移動電話收入將首次超過固定電話收入?；ヂ?lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展實質(zhì)上反映了人類對信息的需求急劇上升。在信息和知識已成為社會和經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略資源和基本要素的時代，人們更加需要信息，需要隨時隨地地獲取信息，原來點對點的電話通信已遠不能滿足需求。人們要通過信息化來推進國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展，開創(chuàng)新的工作方式和生活方式。移動通信的迅猛發(fā)展實質(zhì)上反映了人類對移動性、個性化、網(wǎng)絡無所不在的需求急劇上升。這兩大亮點向我們預示，21世紀的網(wǎng)絡需要支持的服務不再局限于目前現(xiàn)有的服務，而是大量更高價值的下一代服務與應用。

圖1　下一代服務(NGS)

下一代服務的內(nèi)容與特征

　　下一代服務究竟包括哪些服務，有哪些主要特征，在此先看看ITU的定義。ITU認為，NGN應是一個電信級和企業(yè)級的全業(yè)務網(wǎng)，能滿足新的通信需求。需支持的業(yè)務包括電話與其它傳統(tǒng)業(yè)務、高速互聯(lián)網(wǎng)接入及其應用、視像(VoD和流媒體等)、多媒體與數(shù)字電視廣播、能與傳統(tǒng)業(yè)務互通的移動性和游牧性，既要為人又要為大量的機器服務。其中，特別強調(diào)了要為大量的機器服務。

　歐洲電信標準學會(ETSI)曾把NGN定義為：NGN是定義和部署網(wǎng)絡的一個概念。由于它們形式上分為不同的層和面，并使用開放的接口，所以NGN給服務提供商與運營商提供了一個能逐步演進的平臺，在此平臺上不斷創(chuàng)造、開放和管理新的服務。從這一定義可見，NGN最后的落腳點是服務，讓人們不斷創(chuàng)造、開放和管理新的服務，而新的服務就是這里所說的下一代服務。

　　趨勢表明，在可預見的未來，移動通信和互聯(lián)網(wǎng)IP業(yè)務仍將持續(xù)高速發(fā)展。通過對這兩大亮點的分析，下一代服務應具有以下主要特征：

　　1.寬帶多媒體。上一代服務主要是單一媒體形式的窄帶話音服務，經(jīng)歷了一個多世紀，走出了一條成功之路。但21世紀人類將進入信息時代，把聲音、文字、圖像、數(shù)據(jù)等多種媒體同步集成在一起的寬帶多媒體，肯定是最適合這個時代的信息表示媒體，也是人類最樂意接受的信息形態(tài)?；趯拵У亩嗝襟w信息通信服務一定會在生產(chǎn)、管理、教育、科研、醫(yī)療、娛樂等領域得到越來越多的應用，成為一個可持續(xù)發(fā)展的增長點。

　　2.全球性。20世紀下半年以來，尤其是在20世紀最后10年中，由于信息技術的飛速發(fā)展和信息網(wǎng)絡化趨勢的形成，從根本上改變了流通的格局，加上運輸技術的進步，不僅使實物流通的速度大大加快，使商品貿(mào)易加快，而且使資本流通成為瞬間的事，從而使企業(yè)跨國組織生產(chǎn)、發(fā)展貿(mào)易成為可能。這種國與國之間經(jīng)濟交往的限制逐漸減少，跨國經(jīng)濟活動所占比重越來越大的過程形成了經(jīng)濟全球化的趨勢。經(jīng)濟全球化必然造成通信全球化，反過來惟有通信全球化才能更好地支持經(jīng)濟全球化。每個國家都必須適應這一全球化的趨勢，融入國際社會。為了實現(xiàn)全球化，需要通過全球范圍的標準化，向用戶提供端到端的全球性服務。

　　3.個性化。個性化就是按個人意愿向用戶提供“隨時隨地隨意”的服務。上一代服務由于技術方面的限制，基本上是沒有個性的。能買到的幾乎是千篇一律的服務。但對個性化服務的追求是人類的天性。在新世紀，信息通信技術越來越先進，市場主要驅動力不再是技術，而是技術所能支撐的應用與服務，個性化服務將顯得越來越重要。未來的電信市場將充滿個性化的服務，每一個用戶都有自己的個性特征，而且他們的個性特征將隨著時間的推移不斷深化。

　　4.無所不在。無所不在的服務意指要把通信服務的對象從人擴展到任何一件東西。計算機和通信設備將遍布所有地方，通信方式不僅是人與人之間，而且還包括人—機之間和機—機之間的通信。能夠上網(wǎng)的設備或器具將比現(xiàn)在廣泛得多，包括從電視機到MP3播放機，再到電子報刊、智能大樓，甚至于電冰箱等家電，它們?nèi)缤ヂ?lián)網(wǎng)上的計算機一樣工作，形成機對機(M2M)的通信方式。無所不在的意義遠不止用戶可以隨時隨地上網(wǎng)，而是用戶可以隨時隨地感知網(wǎng)絡的存在與網(wǎng)絡帶給他的方便。例如，當你打開電視機時，燈光自動減弱；當電話鈴響起時或你拿起話機準備打電話時，電視機自動靜音；當你走向電梯時，電梯就自動為你調(diào)用。一個分布式溫度傳感器網(wǎng)絡可以控制一個取暖系統(tǒng)，節(jié)省開支；一個交通管理系統(tǒng)可以在不同街道根據(jù)不同交通流量動態(tài)調(diào)節(jié)紅綠燈。凡此種種，不勝枚舉。M2M通信可以應用于各個領域和各個角落。隨著射頻標識(RFID)和傳感器的大量使用以及網(wǎng)格計算等高級應用的推廣，目前處于早期階段的機對機應用將逐漸趨于成熟。在未來某一天，由機器產(chǎn)生的流量將超過人—機應用和人—人應用產(chǎn)生的流量，甚至可能占據(jù)全部流量的絕大部分。

IPv6與下一代服務

　　現(xiàn)在已經(jīng)取得共識，電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)在走向下一代的進程中，都將演進成基于IP的分組網(wǎng)。我們知道，網(wǎng)絡協(xié)議是完成有效、可靠通信的一套規(guī)則，它是任何一個網(wǎng)絡的基礎。建網(wǎng)前首先要選定網(wǎng)絡協(xié)議，一旦選定后，其它一切都將圍著協(xié)議轉。而下一代IP網(wǎng)的協(xié)議目前惟一的選擇就是IPv6。因此，可以說，電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)都將演進成基于IPv6的分組網(wǎng)，見圖2。

圖2　下一代網(wǎng)的走向

　　那么，IPv6究竟能不能支持下一代服務，尤其是能否支持下一代服務的主要特征，對IPv6本身而言，媒體上已經(jīng)談論很多。IPv6相對于IPv4的主要優(yōu)勢是：擴大了地址空間，提高了網(wǎng)絡整體吞吐量，服務質(zhì)量得到了改善，安全性有更好的保證，支持即插即用和移動性，可更好地實現(xiàn)多播功能。其中，最突出的是IPv6極大地擴大了地址空間，恢復了原來因地址受限而失去的端到端連接功能，為端到端的服務質(zhì)量保證和安全性保證，為互聯(lián)網(wǎng)的普及與深化發(fā)展提供了基本條件。聯(lián)系到前面所說的機對機應用，IPv6的這一優(yōu)勢正是未來最最需要的。地址的極大豐富將引發(fā)出無數(shù)的機對機應用。例如，監(jiān)視與控制、配送與物流管理、生物信息傳遞、異地備份、多播饋送、新聞饋送、信息批處理、數(shù)據(jù)庫同步、多媒體電子信箱、地—空數(shù)據(jù)庫映射、數(shù)據(jù)庫挖掘等。近年來引起廣泛關注的射頻標識(RFID)標記現(xiàn)已被看成無所不在網(wǎng)絡社會的一個基本工具。當真正實現(xiàn)把通信服務的對象從人擴展到任何一件東西之時，將出現(xiàn)數(shù)萬億件東西互相通信的情景。一年要用數(shù)萬億個標記，每一標記需要一個惟一的地址。如果沒有IPv6，這是完全不可能實現(xiàn)的。

幾點看法

　　通過以上分析，筆者提出以下幾點看法：

　　1.IPv6的優(yōu)勢能夠為克服網(wǎng)絡障礙，支持下一代服務直接或間接地作出貢獻。2003年，美國國防部在軍網(wǎng)中全面部署IPv6的重大決策就是一個很好的證明。美國國防部之所以作出如此重大決策，把原是民用技術的IPv6堅決地用于下一代軍網(wǎng)，是因為它認定，把IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)以及美國軍網(wǎng)的網(wǎng)絡層協(xié)議能夠滿足商用和軍用的長遠要求。從軍事的角度看，美國希望所有的戰(zhàn)地單位、偵察設備都能獲得全方位的多媒體通信，并將所有信息匯集到中心指揮部。指揮部可以通過衛(wèi)星連接任何設備，從戰(zhàn)士背包中的普通無線電設備到車載系統(tǒng)，一直到無人駕駛飛機。鑒于現(xiàn)有全球互聯(lián)網(wǎng)地址資源匱乏以及美軍對未來作戰(zhàn)的考慮，惟有采用IPv6。其巨大的地址空間、高度的靈活性和安全性、可動態(tài)進行地址分配的特性以及完全的分布式結構有著巨大的軍事價值和潛力。

　2.IPv6并非盡善盡美，一勞永逸地解決所有問題，今后還會遇到現(xiàn)在預想不到的問題，它只能在發(fā)展中不斷完善。但不管怎樣，IPv6帶來的好處將使網(wǎng)絡上到一個新臺階，故從長遠看，有利于網(wǎng)絡的持續(xù)長久發(fā)展。

　　3.進一步加強政府的主導作用，推動IPv6的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。中國作為互聯(lián)網(wǎng)和移動通信大國，IPv6也會從基礎設施、服務與應用、媒體與內(nèi)容、設備制造等層面給我們帶來機遇，形成新的巨大產(chǎn)業(yè)，拉動經(jīng)濟的發(fā)展。CNGI的實施將在中國建成一個覆蓋全國的IPv6網(wǎng)絡，成為世界最大的IPv6網(wǎng)絡之一，給我們帶來極好的機遇。因此，我們要進一步加強政府主導作用，推動IPv6的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。特別要抓住2008年北京奧運這一大好機遇，在北京建成一個能夠適應奧運會需要的IPv6大島，全面發(fā)揮IPv6的優(yōu)勢，對全球NGI/IPv6的大規(guī)模部署作出貢獻。

　　4.要重視RFID標記的研究開發(fā)工作。RFID是用來描述可以通過射頻進行傳感的任何器件的一個術語，通常指的是利用射頻來閱讀一個小器件(稱作標記)上的信息?，F(xiàn)在，它被看作是未來無所不在網(wǎng)絡社會的一個基本工具，在制造、配送、服務等領域已經(jīng)開始實際使用。例如，在美國使用無源RFID最多的Wal-Mart要求其供貨商到2005年在所有進貨上都應貼上RFID標記。RFID標記技術的研發(fā)與標準化工作現(xiàn)正在發(fā)展之中。標準化工作目前由全球電子產(chǎn)品碼(EPC

Global)組織負責進行。在亞洲，日、韓兩國非常重視RFID標記技術。在日本的“e-Japan戰(zhàn)略Ⅱ”中列上了RFID標記技術。2003年9月，日本的無所不在網(wǎng)絡論壇成立了RFID標記先進應用研究組。從2004年開始，日本內(nèi)務通信部(MIC)(原總務省，2004年9月10日易名)啟動研究開發(fā)工作，進一步加強RFID標記的組網(wǎng)功能和實現(xiàn)其在無所不在網(wǎng)絡中的先進應用。另外，在中日韓三國信息通信技術合作框架下也納入了RFID標記技術的研究內(nèi)容，日韓還提出成立專門工作組的設想。我國目前對RFID標記技術似乎還沒有明確的政策取向、發(fā)展計劃和目標，這將使我們處于被動與不利地位。我們必須重視起來，明確政策，組織力量，加強對RFID標記技術的研究開發(fā)。