【正文】 ，我國較早的展開了下一代互聯(lián)網(wǎng)基礎理論研究。2003年就啟動了中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI(China＇s Next Generation Internet)這一重大項目。該項目主要目的是搭建以 IPv6 為核心的下一代互聯(lián)網(wǎng)實驗平臺。除 CNGI 項目外，自 2003 年，國家“973”項目又陸續(xù)支持了新一代互聯(lián)網(wǎng)相關研究，該項目的主要目標是：(1) 在基礎理論方面，圍繞新一代互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展過程中的主要矛盾研究新一代互聯(lián)網(wǎng)絡的基礎理論問題，建立新一代互聯(lián)網(wǎng)絡體系結構的多維可擴展模型和分析驗證理論；建立互聯(lián)網(wǎng)動態(tài)行為模型和分析理論；建立互聯(lián)網(wǎng)的資源管理與控制理論；研究互聯(lián)網(wǎng)的脆弱性模型并建立可信性模型理論；建立互聯(lián)網(wǎng)的服務模型和服務管理理論；建立系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)科學實驗理論框架和多維網(wǎng)絡行為觀測模型。(2) 在網(wǎng)絡體系結構設計和實現(xiàn)方面，基于上述理論成果，設計出面向新一代互聯(lián)網(wǎng)絡的提供多維可擴展的、可管理的、安全的網(wǎng)絡體系結構和服務總體框架，設計其中主要的協(xié)議機制、關鍵算法并實現(xiàn)可運行驗證的原型系統(tǒng)。 (3) 在實驗平臺建設和實驗方面，提出互聯(lián)網(wǎng)基礎研究的綜合實驗驗證理論框架，為基礎研究成果的實驗驗證提供理論支持；依托國家已有的下一代互聯(lián)網(wǎng)試驗平臺，建設一個新一代互聯(lián)網(wǎng)技術的實驗、驗證和演示平臺，為基礎研究成果的實驗驗證提供實驗環(huán)境；依托實驗平臺完成一系列典型實驗和展示項目。 在這些項目的資助下，我國也提出了一些新型的互聯(lián)網(wǎng)體系結構方案。比如由錢華林研究員等提出的層次交換網(wǎng)絡體系結構，由張宏科教授等提出的普適服務網(wǎng)絡體系結構等。 其他國家在該領域的研究現(xiàn)狀 在未來互聯(lián)網(wǎng)研究上，日本和韓國也啟動了多項研究項目，如日本國家信息通信研究院主導的AKARI項目，韓國電子通信研究院主導的FIRST項目等。在國際上，有關未來互聯(lián)網(wǎng)體系結構方面的重大項目大多數(shù)采用革命式 (cleanslate)的設計路線，并大都基于科研網(wǎng)絡來研發(fā)新型體系結構及建設大規(guī)模試驗床。到目前為止，未來網(wǎng)絡的發(fā)展總體還處于探索階段，當前均有一些未來互聯(lián)網(wǎng)體系結構的研究思路和方向提出，但實際應用中尚未有成熟的方案及部署實現(xiàn)。4 改良式的未來網(wǎng)絡研究改良式，又稱為“dirtySlate”或“進化式”路線，其思路是針對現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)體系結構存在的不足進行增量式修補。如解決地址問題的CIDR協(xié)議、解決安全認證問題的IPSec協(xié)議、以及解決用戶移動性問題的MobileIP協(xié)議，它們都是針對現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)體系結構進行改良而提出的。改良派學者認為，互聯(lián)網(wǎng)的研究目標在于理解當前互聯(lián)網(wǎng)的行為，確認存在的或者緊迫的問題，并在與舊系統(tǒng)兼容和增量部署兩個限制條件下解決問題，而革命式的思路超越了當前互聯(lián)網(wǎng)體系結構，并沒有考慮轉換代價，導致提出的方案部署開銷非常龐大。 下一代IP協(xié)議IPv6 IPv6產(chǎn)生背景第二代互聯(lián)網(wǎng)IPv4技術的最大問題是網(wǎng)絡地址資源有限。從理論上講，IPv4可編址1600萬個網(wǎng)絡、40億臺主機，但采用A、B、C三類編址方式后，IPv4可使用的網(wǎng)絡地址和主機地址的數(shù)目大打折扣。IPv4的地址池已于2011年2月3日分配完畢，其中北美占有3/4，約30億個，而人口最多的亞洲只有不到4億個。隨著電子技術及網(wǎng)絡技術的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡在人們的日常生活中普及，可能身邊的每一樣東西都需要連入全球因特網(wǎng)，而IPv4地址的不足嚴重地制約了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。IPv6在這樣的環(huán)境下應運而生。單從數(shù)量級上來說，IPv6所擁有的地址容量是IPv4的約810^28倍，達到2^128個。這不但解決了網(wǎng)絡地址資源數(shù)量的問題，同時也為除電腦外的設備連入互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)量限制上掃清了障礙。如果說IPv4實現(xiàn)的只是人機對話，而IPv6則擴展到任意事物之間的對話，它不僅可以為人類服務，還將服務于眾多硬件設備，如家用電器、傳感器、遠程照相機、汽車等。IPv6將無時不在，無處不在的深入社會每個角落的真正的寬帶網(wǎng)，帶來非常巨大的經(jīng)濟效益。 IPv6介紹與IPv4相比，IPv6的主要變化如下：(1) IPV6地址長度為128位，地址空間增加了2^1282^32個。(2) 靈活的IP報文頭部格式。使用一系列固定格式的擴展頭部取代了IPV4中可變長度的選項字段；IPV6中選項部分的出現(xiàn)方式也有所變化，使路由器可以簡單路過選項而不做任何處理，加快了報文處理速度。(3) IPV6簡化了報文頭部格式，字段只有8個，加快報文轉發(fā)，提高了吞吐量；(4) 提高安全性。身份認證和隱私權是IPV6的關鍵特性；(5) 支持更多的服務類型；(6) 允許協(xié)議繼續(xù)演變，增加新的功能，使之適應未來技術的發(fā)展；在包首部的設計上，IPv6與IPv4相比主要做了以下變化：(1) IPv6 將首部長度變?yōu)楣潭ǖ?40 字節(jié)，稱為基本首部(base header)。(2) 將不必要的功能取消了，首部的字段數(shù)減少到只有 8 個。(3) 取消了首部的檢驗和字段，加快了路由器處理數(shù)據(jù)報的速度。(4) 在基本首部的后面允許有零個或多個擴展首部。(5) 所有的擴展首部和數(shù)據(jù)合起來叫做數(shù)據(jù)報的有效載荷(payload)或凈負荷。IPv6的幾種關鍵技術：(1) 路由轉發(fā)技術作為構建網(wǎng)絡的基礎，IPv6在技術上有諸多優(yōu)勢?；谶@些技術優(yōu)勢，更豐富的應用將會大量出現(xiàn)，IPv6的應用前景也將更加廣闊。雖然IPv6是新的標準體系，但是它的架構仍然沿襲了TCP/IP體系，很多IPv4的相關技術應用業(yè)務，可以方便地引入到IPv6網(wǎng)絡中。在路由和轉發(fā)的過程中，IPv6路由查找思想與IPv4相同，均采用最長地址匹配，選擇最優(yōu)路徑，同樣允許路由過濾、引入、聚合等操作。IPv4的動態(tài)路由協(xié)議，經(jīng)過擴展后可以在IPv6網(wǎng)絡上運行，包括RIPng、BGP4＋、ISISvOSPFv3等。IPv6作為新的網(wǎng)絡層協(xié)議，原有支持IPv4的鏈路層通過擴展可以方便地提供支持。如以太網(wǎng)支持IPv6，幀格式不變，只是通過新的協(xié)議域值為0x86DD來標識上層承載IPv6報文。在接口的處理上，通過識別不同的鏈路層中的協(xié)議號，將IPv4或者IPv6報文送到不同的協(xié)議棧中處理。因此，網(wǎng)絡設備可以同時支持IPv4協(xié)議棧和IPv6協(xié)議棧。(2) IPv6應用支持技術IPv4網(wǎng)絡中還存在大量應用協(xié)議，它們會在IPv6中繼續(xù)被使用，實際使用需要將這些IPv4上層的應用層協(xié)議移植到IPv6中。這種移植基本分為兩類：一部分應用層協(xié)議可以直接將IPv4 Socket接口改為IPv6 Socket，而協(xié)議本身機制可以基本不做改動，如 Telnet等；另一部分應用層協(xié)議中包含IP地址信息，除了改用IPv6 Socket，還需要對協(xié)議本身做適度擴展，如FTP for IPv6等。由于IPv6并未有體系結構上的變革，總體上，應用協(xié)議也會比較方便地引入到IPv6中來。(3) IPv6過渡技術IPv6的部署大致要經(jīng)歷一個漸進的過程。初始階段，在IPv4的網(wǎng)絡海洋中，會出現(xiàn)若干局部零散的IPv6孤島，為了保持通信，這些孤島通過跨越IPv4的隧道彼此連接。隨著IPv6規(guī)模的應用，原來的孤島逐漸聚合成為了骨干的IPv6 Internet網(wǎng)絡，形成于IPv4骨干網(wǎng)并存的局面。在IPv6骨干上可以引入了大量的新業(yè)務，同時可以充分發(fā)揮IPv6的優(yōu)勢。為了實現(xiàn)IPv6和IPv4網(wǎng)絡資源的互訪，還需要轉換服務器以實現(xiàn)IPv6和IPv4的互通。最后，IPv4骨干網(wǎng)逐步萎縮成局部的孤島，通過隧道連接，IPv6占據(jù)了主導地位，具備全球范圍的連通性。IPv6提供很多過渡技術來實現(xiàn)這個漸進過程，這些過渡技術主要圍繞著解決兩類問題：IPv6孤島互通技術——實現(xiàn)IPv6網(wǎng)絡和IPv6網(wǎng)絡的互通；IPv6和IPv4互通技術——實現(xiàn)兩個不同網(wǎng)絡之間互相訪問資源。目前，主要有16種過渡技術。其中，基本過渡技術有兩種：雙棧和隧道。其中，雙棧技術是將設備升級到IPv6的同時保留對IPv4支持，可以同時訪問IPv6和IPv4設備。由于設備包含雙協(xié)議棧支持，應用程序依靠DNS地址解析返回的地址類型，來決定使用何種協(xié)議棧。而隧道技術則是通過在一種協(xié)議中承載另一種協(xié)議，實現(xiàn)跨越不同域的互通，具體可以是IPv6inIPvIPv6inMPLS、IPv4inIPv6等隧道類型。 IPv6的優(yōu)點(1) 更大的地址空間 IPv6中IP地址的長度為128，最大地址