2008年10月15日 星期三

IPV6 會不會來?

IPV6 會不會來?

http://www.ipv6.org.tw/summit2008/doc/2-4-2.pdf
http://www.communications.org.tw/upfiles/20080310%20%E5%90%88%E5%8B%A4-%E5%85%89%E4%B8%96%E4%BB%A3.pdf
http://interop.ipv6.org.tw/TaiwanIPv6ReadyLogoListPhase2.htm

有人說 IPV4 IP 2010 年 NIC 會用罄,ISP 間會開始私下買賣 IPV4 IP,2012 年會買不到 IPV4 IP。

有人說 IPV4 未必只能由 IPV6 取代,但 IPV6 為目前可行性最高的替代方案。

有人說 IPV6 會來,但很慢,IPV6 應該不會取代 IPV4,也不會與 IPV4 並存在網路骨幹上,IPV6 會使用在某些獨立的應用領域,例如 3G 網路。

交大 IPV4 IP 有 /16 65532 個 IP,若不被回收,絕對夠用。但未來有可能會 NIC 被檢討 IP 使用率,回收部分 IP,或按 IP 用量收取年費。

IPV6 在個人電腦 Windows、UNIX server 作業系統的知名網路卡驅動程式均已完備,國際大廠 router 在 2008 之前均已完成 V4/V6 dual mode 線速運作。

IPV6 Access networks 相關設備 layer2 switch、除網管外,大致已經完備。IPV6 在有線無線頻寬分享器因與網路應用相關還有待上線調整,但難度不大。ADSL 上網 IPV6 解決方案不完整,遠端接取設備、帳號密碼認證 IP 分配設備、頻寬集縮設備均有待上線調整。FTTB 除帳號密碼認證 IP 分配設備 IPV6 解決方案完整。3G IPV6 解決方案完整,wifi、wimax 網管、多對一頻寬分享之外大致完整。

Tag VLAN 或 V4/V6 concurrent 表示 IPV4/IPV6 兩種解決方案並存、分道或轉址。

國內 ISP 去年已建立V4/V6 gateway 轉換測試 gateway。

DNS、Email server、web server and other server 主要應用 IPV6 已建立完備,但高承載時還需要調整。

台灣大型 ISP 及固網已經建立 MPLS 骨幹或光網路,可以用一套網路骨幹,分割成多套獨立網路,小型 ISP 還沒有建立分割服務。(我個人定義提供 VPN 業務的 ISP 大致為大型 ISP)

台灣 ISP IPV6 support 目前僅 HiNet 提供用戶 T1/E1 商業連線。

台灣 IPV6 Internet exchange center 目前有 TWIX、AS、TWAREN 提供免費交換服務,但實際交換除 BGP routing table 外,幾乎沒有實際流量,各交換中心以 IPV4 經驗提前進行 IPV6 交換中心卡位。

Google 已完成IPV6 support。
Hinet IPTV IPV6 support 完成。
東華大學、宜蘭大學全校完成 V4/V6 dual mode 網路接取及主要應用雙模。TANET、TWAREN 骨幹支援V4/V6。

V6 產品測試:Zyxel、Dlink 已有 IPV6 頻寬分享器(gateway)產品。國外期待國產低價位 V4/V6 gateway。

國內學術單位進行 IPV6 研究測試多年。基於支援網路相關產業,應可考慮建立 IPV6 測試網路。

交通大學絕大部份科系研究與網路相關,交大若需領先各界,必須先期建制 IPV6 測試網路。

交通大學在 2004/6/24 申請到 IPV6 IP 2001:0F18::/32
台灣 IPV6 在 2008/9 擁有2309 個 /32 IPV6 網段,全球排名第 8。90% IPV6 IP 由 Hinet 申請。

台灣在 2008/9 擁有 23859200 個 IPV4 IP,數量全球排名第12,大約每人分配到一個 IPV4 IP。

美國在 2008/9 擁有 1443519744 個 IPV4 IP,數量排名全球第一。

中國在 2008/9 擁有 166972160 個 IPV4 IP。
日本在2008/9 擁有 149272064個 IPV4 IP。
南韓在2008/9 擁有 66141696個 IPV4 IP。
印度2008/9 擁有 17872640個 IPV4 IP。
剛果2008/9 擁有 4096個 IPV4 IP。


AS# 在 2008/9 台灣擁有 195個,全球排名第 32,低於 IPV4 IP 數擁有數量全球排名,顯示台灣 IPV4 集中在大 ISP。

目前 IPV6 最大應用在 3G 上網,以 IPV6 對應到 IPV4,以一對一轉址,估計台灣現有 3G 無限上網用戶 220000,估算實際連線率在每天半小時到兩小時,使用率約為1/12~1/48,適當對應,集中分配,可以提高 IPV4 IP 使用效率 12~48 倍。粗估全世界 IPV4 IP 若採用動態分配方式(DHCP)用於用戶電腦上網擷取資訊時,IPV4 IP 可以支援 2^^32 * 12~48 倍的使用者,也就是大約 500億到 2000億個網路擷取資訊設備。若以人直接上網使用,IPV4 IP 只要搭配 DHCP 轉址技術是用不完的。

但若考慮各種提供資訊上網設備 IP 需求,若持續上網提供服務,動態分配 IPV4 IP 無法節省 IP,40 億 IPV4 IP 不夠全球使用。

再考慮個人電腦運算、處理、儲存能力提升,P2P 分散處理技術日益提升,未來擷取網路資訊的電腦也會扮演資訊提供的角色,屆時每台設備都會全時間需要IP,40 億 IPV4 IP 會不夠全球使用。

我們可以預測 IPV4 夠不夠用,會跟 P2P 分散處理技術何時普及相關,會跟網路監控設備何時普及相關。跟全球上網人數無決定性關連。若 P2P 分散處理與網路監控設備快速普及,IPV4 IP 就越快不夠用。P2P 分散處理與網路監控設備不會在一夜之間普及,開發出硬體、應用與使用習慣需要時間,使用潮流是緩慢來到,一旦 IPV4 IP 緊迫,長時間使用之資訊提供端一定會採用 gateway多對一對應處理,預估一個 IPV4 IP 搭配一組 gateway 可以支援 65532 個不同應用,唯一的限制是使用同一台 gateway 設備網路連線要進出兩次,因為這類專用 gateway 提供服務定,不容易出問題。不像通用 gateway 只能提供著名應用轉址,容易出問題。若搭配 tag VLAN 廣域網路,40 億組 IPV4 gateway 雖然只能服務 40 億個網路區域,但每一組 gateway 可以涵蓋全球。

我們預測 IPV4 將繼續扮演網路骨幹,非全時資訊擷取應用將會使用動態分配 IPV4 IP 對應,全時提供網路資訊應用會搭配 tag VLAN,使用特定服務多對一轉址 gateway。目前特定服務轉址 gateway 技術成熟,動態 IP 分配 gateway 也很成熟。廣域 Tag VLAN 相關設備與技術還有努力空間,但代價不高。這種轉址技術風險最低,一定會被 ISP 優先採用。

在動態分配 IPV4 gateway 前端可以使用 IPV4 private IP,也可以使用 IPV6 IP。在特定服務多對一轉址服務 gateway 前端可以使用 IPV4 private IP,也可以使用 IPV6 IP。
為求日後其它網路需求興起加速 IPV4 發生緊迫,轉址前端應該從使用 IPV4 private IP 改用 IPV6 IP,會更具未來性,但改用 IPV6 會提高 client 端應用不穩定性,除了 IPHONE 之類封閉型應用,不易率先自動嘗試 IPV6。

我認為 IPV4 骨幹會繼續使用很長一段時間,clint 端 gateway,server 端 gateway 搭配 mpls 會使 IPV4 延壽,若能使用 V4/V6 clinet、server gateway 會更有未來性。

2008/12/2 註:

V4 V6 一對一轉址技術會隨 V4 IP 緊迫而日益成熟,資料擷取端 IP 使用率使用一對一轉址技術可以提昇 8~48 倍。Service share IP gateway 技術也會隨 V4 IP 緊迫而加快成熟,資料提供端共用 IP 技術可以提高 8~256 倍。估計相關技術成熟度與接受度會在2012 年提高,大幅降低 client 端、server 端 IP 需求。

廣域 VPN 技術、服務發達後,價格便宜後,資料提供端可望因擴大 IP 共用範圍而提高 server 端 IP 使用率 256~65532 倍。結論是資料擷取用戶端透過一對一 V4V6 轉址轉址技術及資料提供端透過 protocol gateway 共用 IP,V4 IP 可從 2^^32 約三四十億服務對像,最少提高八倍到兩百億以上的電腦。IP 不足的壓力會從 2012 再拖十年以上。

光纖通信價格大幅下降與廣域 VPN技術更成熟後,V4 IP 服務電腦會提高到 256 倍,達到服務七千億上網路設備的規模,IP 不足壓力會再拖很久。

V6 網路軟硬體服務均已完成,但迄今仍無大規模應用,網路服務需要長時間調適才會穩定,client 轉址技術、server 共用 IP 技術相對更穩定。

電腦服務變革,電信服務價格下降,使用習慣改變,電腦革命,都會比 V4 IP 不夠用更早到來。

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