IPv6终端技术和产品现状.ppt

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1、IPv6终端技术和产品现状介绍,何 平公众客户产品开发部 终端技术与标准研究室,目录,2,相关背景中国电信IP地址面临枯竭,当前地址消耗情况当前拥有地址8700万，地址消耗最多的业务为固网宽带6500万，移动宽带411万IDC业务平台246万，网络其它490万,发展新用户对地址需求较大现有固定、移动宽带，IPTV，IDC等业务发展新用户未来4年每年新增地址需求1400万左右,现有公网地址主要解决当前业务新用户的发展需求，新兴业务直接考虑采用IPv6地址,3,政府推动,运营商响应,美国率先倡议NGI计划，已建成试验网VBNS和Internet2，并要求国防部、政府网络和ICP于2008年6月前支

2、持IPv6欧盟不断强化试验网GEANT2的性能和全球化地位，并计划在2010年前，敦促25%的企业、政府机构和家庭用户使用IPv6日本通过e-Japan计划推动IPv6的应用，并在2008年公布了IPv6过渡策略；韩国也在2008年建成6个IPv6交换中心,国际环境：政府加大推进力度，运营商积极响应,广电启动NGB工程，意图抢占下一代互联网的主导地位,联通在下一代互联网方面进行了长期研究，蓄势待发,移动正在研究和部署IPv6，并以发展移动互联网为切入点，全方位控制产业链上下游,国内环境：行业内外竞争日益激烈,相关背景-国内外IPv6推进情况,NTT拥有最大的IPv6商用网，在全球范围内提供IP

3、v6接入和数据中心业务。Sprint在2008年1月开始提供IPv6服务。AT&T、KDDI、中华电信等已经向IPv6过渡。,4,相关背景中国电信业务发展需求,固网宽带接入：预分配地址6900万，占比84%；对地址需求随家庭数平稳增长；移动宽带接入：CTnet业务预分配地址575万，占比7%；地址需求随用户数、在线比快速增长。用户溯源、接入认证安全管理需求。,地址消耗多,安全管理要求,QoS要求,移动性要求,互联网接入业务,Vnet等纯平台类（IDC）业务：服务器分配静态地址246万，占比3%；地址需求随应用发展平稳增长。IPTV、全球眼等终端-平台类业务：机顶盒分配私网地址；未来开放需换公网

4、地址，随终端数量快速增长；对网络QoS要求较高CTWAP等移动增值业务：手机终端分配私网地址，未来可能换成公网地址，但与CTnet可共享；具有移动需求,增值业务,新兴业务,物联网行业应用：地址需求随传感器数量的增长快速增加；具有移动性和QoS要求。云计算应用：随服务器、网络设备数量增长平稳增加，具有分布架构、安全认证、负载均衡等需求。,当前，地址消耗是最主要的业务发展需求,5,目录,6,移动终端的IPv6技术实现及应用现状,什么是IPV6？,IPv6是“Internet Protocol Version 6”的缩写，它是IETF设计的用于替代现行版本IP协议-IPv4-的下一代IP协议。IPv

5、6包由IPv6包头（40字节固定长度）、扩展包头和上层协议数据单元三部分组成。,7,IPv6地址长度,足够的地址数量处理效率：在计算机中，数据能用2的指数次幂字长位的二进制数表示时，CPU对数值的处理效率最高未来网络扩展性：IPv4发展初期，计算机CPU以32位为主，现在64位机十分普及，128位机正在成长中，因此选择128位对数据传递效率比较合适。,8,IPv6与IPv4的主要差别,9,IPv6地址长度为128位，即有2128-1（3.4E+38）个地址，IPv4地址长度为32位，即有232-1个地址。,增加的地址空间,尽管IPv6地址长度是IPv4的四倍，但包头仅为IPv4的两倍。改进后的

6、IPv6包头在中转路由器中处理效率更高。,包头处理效率,IPv6包头中的数据流标签（Flow Label）字段用于识别数据流身份，利用该字段，IPv6允许终端用户对通信质量提出需求。,更好的Qos支持,IPv6特性具有非常强的可扩展性，新特性能添加在IPv6包头之后的扩展包头中。不象IPv4，包头最多只能支持40字节的的可选项,扩展性高 vs 扩展性低,IPv6/IPv4协议位置,提供逻辑寻址及路由功能,10,IPv4与IPv6的地址格式,格式为d.d.d.d。“d”是0255范围内的十进制数值。如：,IPv4地址格式,首选形式是这里的X是8个16进制的16比特组。地址的每个区中前面的0可以省

7、略不写，但是每个区中至少要有一个数字。如：1080：0：0：0：8：800：200C：417A。可以用：来代替连续的多组16比特的0但是：只能在一个地址中出现一次，：也可以代替在地址开头或结尾的连续0比特。如:环回地址：0：0：0：0：0：0：0:1 可以表示成：1采用的地址格式这种格式应用在既有IPv6节点又有IPv4节点的环境中，其中“x”是16进制的数值，用在地址的高位6个16比特组，“d”是十进制的数值，用在地址的低位4个8比特组。如：0：0：0：0：0:FFFF:129:144:52:48,IPv6地址通用格式,11,IPv6 与 IPv4 头结构比较,IPv4头机构（20字节）,I

8、Pv6头机构（40字节）,12,IPv6报头各选项定义,传输流类型：8位，指示IPv6数据流通信类别或优先级。功能类似于IPv4的服务类型（TOS）字段。数据流标签：20位，IPv6新增字段，标记需要IPv6路由器特殊处理的数据流。该字段用于某些对连接的服务质量有特殊要求的通信，诸如音频或视频等实时数据传输。下一个报头：8位，识别紧跟IPv6头后的包头类型，如扩展头（有的话）或某个传输层协议头（诸如TCP，UDP或着ICMPv6）。跳数限制：8位，类似于IPv4的TTL（生命期）字段。,13,IPv6扩展报头格式,14,扩展头部基本结构,IPv6包,IPv6常用扩展报头,逐跳选项报头(Hop

9、By Hop Header,HBH),用于传送必须由数据报的传送路径中的每个节点检测的可选信息。,目的选项报头(Destination Option Header，DOH),用于携带只需由包的目的节点检测的可选信息。,路由报头(Routing Header，RH),用于 IPv6 源节点列出到包的目的节点的路径中所应“访问”的一个或多个中间节点。,分段报头(Fragment Header，FH),使发送大于去往目的节点的路径 MTU 的包。与IPv4 不同的是，在 IPv6 里，只有包的源节点用FH报头才能进行分段，传输路径中的路由器不能进行分段。,15,IPV6与IPv4优劣势,16,目录,

10、17,IPv6发展需求背景,移动终端从IPv4向IPv6的演进方式,IPv6与IPv4基础简介,移动终端的IPv6技术实现及应用现状,IPv4向IPv6演进,实验IPv6网络,初始阶段：IPv4网络占绝对的主导地位，IPv4网络中出现若干IPv6孤岛，这些孤岛通过IPv4网络连接到一起。,主导阶段：IPv6网络和主机占主导地位。当IPv6发展到后来，骨干网全部是IPv6，而IPv4网络成了孤岛。类似于发展初级阶段，主要采取隧道技术来部署，但现在隧道互联的是IPv4网络了。,18,三种演进技术分析（1）,19,三种演进技术分析（2）,隧道技术,特点 将v4数据嵌套在v6数据包中传送，或反之 实现

11、同协议两端应用穿越不同协议网络 网络侧解决网络孤岛的问题 用户侧解决纯v6接入应用孤岛的问题问题 规模部署隧道对配置和管理的复杂度较高 不能实现v4和v6应用互通 可选技术较多，但都不太成熟,20,三种演进技术分析（3）,21,目录,22,IPv6发展需求背景,IPv6与IPv4基础简介,移动终端从IPv4向IPv6的演进方式,移动终端的IPv6技术实现及应用现状,终端总体结构,23,硬件硬件驱动软件,设备服务接口,驱动服务接口,BSP,BSP驱动逻辑接口,OS及公共服务,OS及公共服务接口,API,协议栈及管理,IP协议栈,CDMA协议栈,WCDMA协议栈,GSM 协议栈,应用程序,UI(G

12、UI),终端双栈流程,24,Unchanged,Modified,New,芯片与终端的数据接口,高通在通信芯片（MSM）与终端设备（AP、PC、PDA等）间主要定义了两种数据接口：DUN和RmNet。,RmNet接口将代替DUN接口，高通产品规划中无采用DUN Network模式支持IPV6的计划；高通芯片产品中，将同时支持RmNet接口和的芯片也会支持DUN接口（非Network模式的IPv6）。,DUN接口包含两种模式：Relay模式和Network模式,RmNet接口是高通提供的一种私有的通信接口，可提供更强大的数据通信能力,25,两种数据接口的对应关系,DUN/AT和RmNet/QMI

13、接口从控制层和数据层对应关系如下,26,DUN接口两种模式,27,Relay模式Relay模式里，终端提供物理层的桥接，PPP包中继功能，而不涉及上层包的封装及解封装终端套片提供物理层通道功能，IPv6解决方案由AP、PC等外部方案提供。,DUN模式因为AT指令的局限性所以无法支持Qos,Network模式Network模式里，终端提供IP层的桥接，IP包中继功能，涉及IP包的封装及解封装。高通芯片产品规划中该模式下不支持IPv6。,RmNet/QMI接口模式,28,RmNet/QMI模式终端采用QMI/RmNet模式，终端提供IP层的桥接，IP包中继功能，涉及IP包的封装及解封装。TE端无需

14、支持PPP协议栈高通产品在该方案中支持IPv6,29,工作模式对比,DUN-Relay模式兼容所有芯片,DUN-Network模式支持移动IP,RmNet/QMI模式支持移动IP支持Evdo QoS更高效的传输,AT/DUN与QMI/RmNet对比,30,31,RmNet/QMI模式-IPv6架构（AP+MP）,RmNet/QMI模式-IPv6架构2（TE+MP）,32,CDMA高通芯片支持IPv6情况,现网上市手机/数据卡主流高通芯片都不支持非Relay模式的IPv61x：QSC6020/6030、QSC1110/1100；DoA：QSC6085,33,CDMA VIA芯片支持IPv6情况,

15、34,VIA支持IPv6的芯片从CBP7.0开始，之后的DoA芯片都支持 电信现网终端/数据卡主流VIA芯片都不支持IPv61x：CBP 5.0/5.1；DO:暂无,34,高通芯片对IPv6协议栈的支持计划,35,计划支持IPv6协议规范（RFC2460）邻居发现协议无状态地址配置无状态DHCPv6参数配置PPP/IPv6CPIPv6 QoS头压缩双栈IPv6参数设置,计划不支持UM侧不支持DAD(RM侧支持)路径MTU发现逐跳选项头目的选择头有状态DHCPv6自动隧道,手机操作系统支持情况,36,非智能操作系统终端：作为Modem时，连接到PC上，只要PC支持IPV6，则可以Relay Mo

16、del方式支持IPv6终端直接上网时，作为Network Model方式不支持IPv6,支持IPV6情况-PC操作系统,目前支持IPv6/IPv4双协议栈的主流PC操作系统,37,终端应用IPv6支持情况,应用种类繁多，只有少数应用宣称支持IPv6IE、mediaplayer、FTP等宣称支持IPv6/v4双栈对于目前仅支持IPv4的终端应用，如未来网络过渡到IPv6单栈时，此类应用不能使用，需进行软件升级。终端应用通过调用不同的API，选择V6 or V4数据连接终端应用调用QMI/RmNet接口功能有两种方式：通过操作系统调用或者直接调用通过操作系统调用：由高通提供操作系统QMI/RmNe

17、t Driver，操作系统封装后，终端应用通过操作系统API调用QMI/RmNet接口功能直接调用：由终端应用开发商开发QMI/RmNet Driver，应用通过Driver直接调用QMI/RmNet。此种方式不建议使用,38,IPv6研发工作概况,39,启动与终端厂商、芯片厂商、操作系统厂商、测试厂商沟通并进行IPv6移动终端基本功能的分析研究，以及推进仪表厂商开发终端测试工具；,开始制定IPv6相关技术规范及测试规范；规范顺应中国电信业务发展的需求，以业务为驱动，定义了IPv6移动终端在不同业务的上功能需求,2010年6月，集团公司组织IPv6终端技术规范及测试规范评审和产业链规范讨论会，

18、并于6月30日向产业链发布IPv6终端技术规范。与产业链共同开展IPv6终端产品化的研发试验,开始针对IPv6终端技术进行前瞻性研究，通过高通实验室共同开展了相关的试验测试；,前瞻性研究试验测试,技术方案研讨及评估,规范制定,合作研发,移动终端将要面对的问题,终端支持双栈是否能解决所有可能出现的问题，比如IPv4访问IPv6应用？终端上是否能建立一种机制结合几种演进技术的优点，提高终端在未来网络中的适应性。微软智能操作系统Windows Mobile仍没有支持计划Google智能操作系统Android从2.2版本froyo开始支持IPv6，但是不支持Qos功能芯片，操作系统，应用等 在IPv6移动终端中如何协同工作,40,Q&A,41,IPv6的地址位数？,IPv4向IPv6过渡的三种技术？,