日本IPv6的发展进程

内部参考跟踪研究日本IPv6的发展进程工业和信息化部电信研究院通信信息研究所二○○九年十一月系列报告2009No.24第24期日本IPv6的发展进程跟踪研究1IPv4的地址空间已经接近枯竭，目前全球IANA池中可供分配的IPv4地址仅剩10%左右，预计2011年底将会耗尽，此后，新的最终用户仍然能够从他们的ISP处获得地址，但会越来越困难，长远的解决办法只有过渡到IPv6。作为全球IPv6发展的先行者，由于政府重视，主要企业积极，日本已形成了相对完整的IPv6产业链，其IPv6的研发和应用走在亚太乃至世界的前列，日本厂商在IPv6网络设备与信息家电中也占有很大优势。一、日本IPv6发展的驱动力IPv4的地址空间已经接近枯竭，长远的解决办法只有过渡到IPv6。作为全球IPv6发展的先行者，日本发展IPv6的主要驱动力是IPv4地址的耗尽，而政府政策要求、IP系统性能提高和成本降低也是该国发展IPv6的原因。面临地址空间即将枯竭的现实，日本的许多企业依旧采取长期观望态度，其主要原因是发展IPv6所投入成本的增加和相应技术知识的不足（详见2.1节日本IPv4地址耗尽特别行动组对各利益相关方进行的调查结果）。而日本政府制定的相关支持政策成为这些企业采取实际行动发展IPv6的重要甚至决定性的驱动力。除此之外，从积极的方面来看，IPv6支持全新的IP设备，使IP系统具备更高的可靠性、可维护性和可扩展性，提升系统性能，起到“增值”作用；同时，IPv6提供网络集成和简单/智能的IP网络，从而可以降低成本。这两方面也成为了日本发展IPv6的驱动力。在全球IPv6的发展和部署上，日本电信运营商NTT无疑是最成功的商用化典范。其IPv6网络和服务由日本国内扩展到海外的多个国家和地区，包括美国、欧洲、马来西亚、韩国、澳大利亚、香港和台湾。NTT引入IPv6的原因是为了配合日本对IPv6发展的国家政策，同时也是为了在公司扩充的海外版图上，找到自己的市场。IPv6的部署，使NTT得以在扩展全球网络服务的布局上，不但没有受到区域业者的排挤，还获得许多国家政府单位与相关资源的支持，因为IPv6是各国都必须面对的因特网的下一步。跟踪研究日本IPv6的发展进程第24期2二、日本各方对发展IPv6的态度和政府推进措施日本IPv6产业链中各利益相关方对发展IPv6的态度为：政府和主要企业积极，其他利益相关方观望，而投入成本高和技术知识缺乏是他们观望的主要原因。为此，日本政府制定了一系列政策措施鼓励各利益相关方的参与，大力扶持日本IPv6产业。2.1利益相关方对发展IPv6的态度在亚洲地区，由于IPv4地址短缺等因素，对待IPv6的态度比欧美地区更积极，其中脚步最快是日本。日本政府非常重视IPv6的发展，主要企业也较为积极，使得日本从IPv6协议还在早期创建的1988年，就开始了第一个IPv6研究计划——WIDE(WidelyIntegratedDistributedEnvironment)，着手进行研发和标准化工作，并在接下去的若干年内不断提出新的政策措施推动IPv6产业发展。1999年12月，日本开始提供试验服务，2001年4月开始提供商用服务，到目前为止，IIJ、NTT通信/VERIO、NTT-East、NTT-West、DTI、PoweredCom、Nifty、JapanTelecom、KDDI,AT&TJENES、MEX、STNet、HTCN、Freebit、Miako、Biglobe等日本的主要运营商和ISP，几乎都已经提供IPv6商用服务，整个日本地区的IPv6环境完善度居全球前列。另外，据ITU统计，截至2009年5月15日，全球共分配了7万多块/32等效长度IPv6地址，其中日本申请的IPv6地址数占已分配的11%，排名第三。其中，获得最大块IPv6地址的日本公司有日本软银、NTTWest等。与政府和主要企业的积极态度形成鲜明的对比，其他IPv6产业链参与者，如中小型连接提供者、服务器业务提供者、接入线提供者、供应商、系统集成商以及企业和最终用户等利益相关方，则对推动IPv6的发展意识不强，处于观望状态。有数据显示，日本IPv6的使用率约为4%，高于欧盟的2%~3%，但仍然很低，用户对于IPv6的推动还有待增强。为了解各利益相关方对发展IPv6的态度、部署情况和相关问题，日本IPv4地址耗尽特别行动组对各方实施调查显示：¾了解地址耗尽问题并清楚耗尽的具体时间的受访者占比81.2%，可见日本IPv6利益相关方对此问题的知晓度较高；¾已对地址耗尽问题做出审议的受访者仅占16%，正在审议的占36.5%，第24期日本IPv6的发展进程跟踪研究3计划审议的占42.1%，可见各方解决此问题的优先级还不够高，重视程度不足；¾正在提供IPv6服务的受访者仅占8.7%，处于试验阶段的占22.3%，正在准备的占35%，而要考虑却未作出任何行动的占34%之高，可见IPv6部署情况不佳。¾对于IPv6的部署，投入成本高成为最大问题，占比66.4%；其次为技术知识的缺乏，占比59%；人力资源（人手）不足、解决方案缺乏、管理理解不足、环境理解不足及其他问题分占41.3%、35.4%、28.8%、28%和12.7%。2.2政府推进措施及IPv6发展路线图为促进IPv6产业发展，日本政府制定了一系列政策措施，大力扶持IPv6产业。日本已经形成了相对完整的IPv6产业链。早在1988年，日本政府就成立了互联网和广域IP网的产学研联合研究开发组织WIDE，推动建立基于IP的大规模网络环境。2000年e-Japan计划的提出使得日本成为世界上第一个制定IPv6发展国家战略的国家。2000年9月，日本政府把IPv6技术的确立、普及与国际贡献作为基本政策。同年11月将“现有网络过渡到IPv6网络”作为“IT基本战略”中重点政策“超高速网络建设和竞争政策”的具体目标。2001年，在政府的支持下，成立日本IPv6推进委员会，旨在推动IPv6产业化。同年3月颁布《e-Japan重点计划》，提出投巨资支持IPv6，全面部署IPv6网络环境，使日本的网络普及率全球领先。政府不仅专项投入、重点支持了一批项目，包括IPv6标准的制定、信息家电IP化研发、建设千兆比特网（JGN）等，而且为IPv6相关企业和组织提供优惠贷款政策。在2006年“新IT改革战略”中，日本确定了IPv6过渡时间表，并提出目标：“2008年，新的设备要兼容IPv6，每个政府部门和机构要IPv6-ready”。日本总务省于2007年8月成立了“互联网向IPv6过渡调查研究会”，研究网络过渡的相关政策和措施，把从IPv4向IPv6过渡分为三个阶段，即按照IPv4地址枯竭前的准备阶段、开始枯竭后的初期阶段和中期阶段，通过IPv4和IPv6并用的方式，采用（作为必要行动的）向IPv6过渡和（作为初步行动的）NAT/NAPT应用结合起来实施的策略，逐步导入新的网络地址系统。其技术演进路线如图1所示。另外，日本政府要求不要在国际上单独推出自己的政策和措施，应考虑与国际同步。对于不同的利益相关方，日本IPv6发展的时间框架如图2所示。跟踪研究日本IPv6的发展进程第24期4图1日本IPv6技术演进路线 来源：MIC图2日本各利益相关方发展IPv6的时间框架来源：MIC在2006年“新IT改革战略”中，日本确定了IPv6过渡时间表，并提出目标：“2008年，新的设备要兼容IPv6，每个政府部门和机构要IPv6-ready”。第24期日本IPv6的发展进程跟踪研究52008年9月5日，总务省发起成立“IPv4地址耗尽特别行动组”，总结了现存的IPv6发展障碍，鼓励利益相关方进行信息共享，就（技术、运营和管理方面）问题解决、启发和宣传、教育以及项目管理四个方面提供IPv4到IPv6的解决方案，并主导和同步运营商、SP厂商等各方在IPv6的应用和部署。今年3月总务省通过的“数字日本创新计划：大纲”提出，日本将在未来三年内靠优先发展政策实施一系列强化ICT创新的活动，支持IPv6传感器网络，收集环境数据，应用于公共设施的电力控制、为企业提供绿色ICT服务等。2.3相关方的近期行动和下一步工作计划在近日举行的“2009全球IPv6新一代互联网暨移动互联网高峰会议”上，日本IPv6高度化推进委员会主席Esaki对日本IPv6主要利益相关方的近期行动及后续工作计划作出如下说明：¾2008年9月成立的“IPv4地址耗尽特别行动组”中提出三年的行动计划，为运营商、SP厂商等提供IPv4到IPv6的解决方案，并主导IPv6的部署。此后，工作重点将转移到服务提供商和内容提供商，目标是找到IPv4到IPv6的过渡、也就是根服务器到顶级服务器的过渡方案。¾在系统集成上，日本IPv6高度化推进委员会同亚太的数据中心组织合作，对IPv6进行了性能包的解决方案（属IPv4到IPv6过渡的解决方案）。¾运营商目前正准备在网络架构上做出改变：KDDI和沃达丰已经有了小规模部署IPv6的经验，双方还希望进行更大范围的方案部署；NTT正在探索如何将IPv6在NGI上进行部署；另外，各运营商也预留了部分地址，以备IPv4地址即将枯竭时使用。¾今年3月总务省通过的“数字日本创新计划：大纲”提出，日本将在未来三年内靠优先发展政策实施一系列强化ICT创新的活动，支持IPv6传感器网络，收集环境数据，应用于公共设施的电力控制、为企业提供绿色ICT服务等。在日本的所有产业中，虽然ICT仅提供GDP10%的盈利，但提供另外90%盈利的其他各个领域也将由于新的ICT技术（如节能技术）的应用而提高效率，从而提高产值。这就是日本在部署IPv6时，希望和天地互连公司在绿色IT方面合作的重要原因。¾日本在全球标准（ReadyLogo）上也会有所进展，进一步扩大范围，如基础设施建设、汽车、火车等方面。跟踪研究日本IPv6的发展进程第24期6另外，Esaki也提出了目前日本IPv6在发展过程中面临最大的困难（瓶颈）——相关软件的开发问题（风格），目前还是脱离不了IPv4。三、日本IPv6发展的领先领域¾纵观全球IPv6的发展，日本IPv6的创新业务与应用的开展成为亮点。日本国内已有10余家运营商开通了IPv6商用业务，除提供骨干网和连接业务等基本业务外，其IPv6网络还应用在环境监测、地震火灾监控预警、智能交通等公共服务领域，视频电话、家居监控、购物、家庭娱乐（IPTV、VOD、在线游戏、多媒体IP播放机…）等家庭及个人业务领域，以及网络会议系统、视频监控系统、楼宇基础设施（空调、电梯和灯光等）控制系统、远程教育等企业应用领域和多个行业应用领域。其业务主要基于IPv6网络、传感、多播和m2m-x(=machinetomachinesecurityanytime,anywhere)。下图为NTT的IPv6业务发展进程，可以看到，业务重点正在从“连接”类向“平台”类过渡，物联网、IPTV是重点。图3NTT的IPv6业务¾日本IPv6发展在全球的领先地位还体现在电子消费类产品、信息家电等终端产品对IPv6的兼容度上。此外，路由器、交换机、安全设备（防火墙等）、第24期日本IPv6的发展进程跟踪研究7IPv4/IPv6的翻译器等通信设备对IPv6的支持情况也居世界前列。2002年，支持IPv6的设备开始进入日本市场；2005年起，其市场占有率开始显著增加；2009年，支持IPv6的设备产值达到通信设备总产值的79%。国际上开展的IPv6ReadyLogo项目中，日本厂商通过第一阶段认证的网络设备数量居全球首位，通过第二阶段认证的数量仅次于美国，位居第二。¾运营方面，NTT作为IPv6的先行者，其IPv6全球发展策略引人注目。NTT的业务已从日本本土扩展到美国、欧洲、澳大利亚、香港、韩国、马来西亚和台湾地区。对于困扰所有运营商的IPv6商用的用户和收益问题，NTT将通过诸如端到端应用、非PC网络、传感器网络、建筑自动化和汽车互联等相对较新的应用抢占先机，在未来赢得收益。因此在IPv6的发展上，我们可以配合我