Протокол IPV6: будущее IP-технологий

Георгий Долин

🕛 31.10.2006, 18:31

Динамичное развитие Интернет-инфраструктуры, различных приложений и услуг на основе Интернет-доступа фактически положило начало переходу к сетям следующего поколения. В условиях ожесточения конкуренции операторы вынуждены не только снижать цены на услуги передачи данных и телематических служб, но и расширять спектр этих услуг, а также уделять больше внимания внедрению новейших IP-технологий, позволяющих снижать затраты и повышать качество сервиса, расширять спектр телематических служб. В последнее время многие операторы стали шире использовать IP-каналы для передачи голосового трафика, снижая, таким образом, свои сетевые расходы. Эксперты агентства TeleGeography, основываясь на анализе данных операторов магистральных сетей, заявили, что в 2003 году объем мирового интернет-трафика вырос на 67%, при этом выпасла доля голосового трафика в сетях IP, составляющего порядка 10% всех международных телефонных переговоров.

Одним из перспективных приложений IP-технологий является развитие телекоммуникационных услуг на основе технологий передачи данных в сетях мобильной связи - мобильный интернет. Наиболее распространенным в мире стандартом мобильной связи является GSM, на долю которого, по данным Ассоциации операторов GSM, приходится 72% рынка цифровой мобильной связи. Этим стандартом связи пользуется более 1 млрд. человек, что составляет примерно пятую часть населения земного шара. Катализатором развития услуг мобильного интернета называют технологию GPRS. Более 200 операторов в мире уже запустили в эксплуатацию системы GPRS, заложив основы технологической базы для новых услуг. Специалисты считают GPRS технологией 2,5G на переходном этапе от второго поколения сетей к третьему - сетям 3G , обладающим более высокой пропускной способностью.

Сети нового поколения мобильной связи к настоящему времени развернуты в США, Европе и Юго-Восточной Азии. Россия также ведет подготовительные работы в этом направлении. Опытные зоны сетей 3G в настоящее время развернуты в европейской части России тремя российским операторами - компаниями МТС, «ВымпелКом» и «МегаФон».

Россия поставила задачу интеграции в единое мировое информационное пространство в качестве равноправного партнера, поэтому поддерживает развитие телекоммуникационных сетей на основе внедрения новых IP-технологий и стандартов. В настоящее время одним из наиболее перспективных считается переход к сетевым транспортным технологиям нового поколения, в первую очередь, путем внедрения в сетях передачи данных нового стека протоколов IPv6. Модернизация сетей на основе этого протокола позволяет решить две основные проблемы, возникающие в результате бурного роста Интернета - необходимо изменить нынешнюю структуру адресных полей, ограничивающую возможности роста количества пользователей Интернета, а также обеспечить безопасность и защищенность передачи данных в реальном времени. Это особенно важно для транспортных сетей. Здесь вполне уместно вспомнить нападение хакеров осенью 2002-го на узлы передачи межконтинентального трафика Интернета.

Таким образом предпосылками модификации базовых протоколов стека IP в России как и во всем мире является:
возрастающая необходимость доступа к разнородным информационным ресурсам. Как следствие этого: повышение производительности компьютеров и коммутационного оборудования; появление большого количества приложений нового типа, работающих с мультимедийной информацией, чувствительных к задержкам передачи пакетов; необходимость резервирования полосы пропускания для определенных приложений.
проникновение Интернета в различные отрасли общественной и хозяйственной деятельности, в том числе увеличение роли Интернет в повседневной жизни населения. Как следствие этого: бурное расширение сети Интернет, быстрое появление новых узлов, а значит дефицит адресного пространства; необходимость удаленного управления элементами (группой элементов) взаимодействующих с Интернет, т. е. необходимость появления новых методов администрирования.

Версия IPv6 призвана развивать и расширять сеть Интернет с целью обеспечения открытости информации, как для ее поставщиков так и пользователей. При этом возможность решения общих первоочередных потребностей (защита и неограниченность адресного пространства, резервирование полосы пропускания) осуществлять не на уровне разрозненных приложений, а на уровне единого протокола передачи данных.

Важно отметить, что внедрение прокола IPv6 позволяет не только существенно снизить эксплуатационные расходы, но и расширить спектр предоставляемых населению услуг передачи данных и телематических служб. Не менее важен и тот факт, что протокол IPv6 обеспечивает наиболее упрощенный переход к сетям нового поколения как в фиксированной, так и в мобильной связи, позволяя создавать специальные механизмы поддержки мобильных сетевых устройств (Mobile IPv6).

Несмотря на то, что Россия не испытывает, в отличие от Китая, Японии и некоторых других стран, дефицита адресного пространства IPv4, работы по внедрению IРv6 начались еще в 1997, когда ряд российских организаций (Институт ядерных исследований РАН (Москва), Институт системного программирования РАН (Москва), Ярославский государственный университет (Ярославль), Уральская государственная академия железнодорожного транспорта (Екатеринбург), Научно-технический центр "Атлас" (Рязань) ) подключились к сети 6 BONE и стали принимать участие в экспериментах по отладке различных функций протокола IPv 6. Наряду с этой сетью также развивается проект научно-образовательной сети 6ren (Research Education Network), направленный на обеспечение сетевого обмена данными с коммерческим качеством по протоколу IPv6.

В настоящее время основные работы по внедрению протокола IPv 6 в России осуществляются не сетевыми операторами, а научно-образовательными сетями RUNNet, RBNet и FreeNet. В университетах в рамках учебного процесса, студенты изучают возможности протокола IPv 6, а также выполняют научную работу, связанную с развитием этого протокола. Кроме того, создан IPv 6 сегмент Москва - Санкт-Петербург, который позволит связать ресурсы суперкомпьютерных центров в Санкт-Петербургском университете, ФТИ им. А.Ф. Иоффе, Межведомственном Суперкомпьютерном центре.

Для интеграции российских IPv6-сетей в глобальную IPv6-инфраструктуру в 2000 году в Москве была создана система IPv6 eXchange , позволяющая обмениваться IPv6-трафиком любым телекоммуникационным операторам. Впервые связь с зарубежными сетями была реализована в апреле 2001 года. В настоящее время пиринговые соглашения заключены с сетями GEANT, Abilene и ASNET (через Starlight - Чикаго), а также соглашение о сотрудничестве с NORDUNet, что обеспечивает взаимодействие Российских и международных научно-образовательных сетей с использованием протокола IPv6. При переходе к новой версии протокола IP на магистральных участках научно-образовательных сетей реализована архитектура с двойным стеком IPv4/IPv6 для обеспечения обратной совместимости с доминирующим сейчас в Интернете протоколом IPv4. Это позволяет расширять абонентскую базу. Уже в четырех городах России на сегодня есть пользователи Интернет, которые используют протокол IPv6 наряду с IPv4.

Перспективы использования нового IP-протокола уже оценили ряд зарубежных стран, внедривших новую технологию в коммерческих целях. В частности, в Европе первой это сделала еще в 2001 году шведская Telia, оставив в своей сети параллельное сосуществование 4-й и 6-й версии Интернет-протокола на пять лет. В Голландии подобное решение смешанного типа, обеспечивающее доступ как по традиционному протоколу IPv4, так и по новому IPv6, было развернуто при финансовой поддержке правительства в феврале 2002 года. Коммерческая эксплуатация сетей, использующих новый протокол IPv6, началась и в Японии операторами NTT, Nifty и eAccess. В свою очередь компания France Telecom начала работу по оценке стратегии перехода на IPv6 и проводит тестирование прохождения сигналов в сети протокола IPv6, а также взаимодействия между оборудованием при обмене информации в сетях протоколов IPv4 и начавших коммерческую эксплуатацию новых.
Именно коммерческое использование в телекоммуникационных сетях нового IP-протокола является первоочередной задачей для России. Однако, несмотря на высокую эффективность использования современных технологий, их внедрение требует серьезных финансовых затрат.