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IPv4 回顧與 IPv6 發展趨勢介紹

IPv4 回顧與 IPv6 發展趨勢介紹. 朱志明 組長 台灣網路資訊中心 cmchu@twnic.net.tw 2011 年 3 月 1 日. 大綱. IPv4 位址資源面臨問題 IPv6 網路發展概況 IPv6 國家型計畫簡介 IPv4 轉換到 IPv6 參考原則. 擁擠的 IPv4 網路世界！？ . 目前分配給電腦的位址稱為 IPv4 位址，其位址是由 4 組 8 位元數字 ( 0~255) 排列組成而成，例如 210.130.1.1 。 總共 2 32 個位址可用，合計 4,294,967,296 個，預估 今年 (2011) 即將核發完畢。

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  1. IPv4回顧與IPv6發展趨勢介紹 朱志明 組長 台灣網路資訊中心cmchu@twnic.net.tw 2011年3月1日

  2. 大綱 • IPv4位址資源面臨問題 • IPv6網路發展概況 • IPv6國家型計畫簡介 • IPv4轉換到IPv6參考原則

  3. 擁擠的IPv4網路世界！？ • 目前分配給電腦的位址稱為IPv4位址，其位址是由 4組 8位元數字( 0~255) 排列組成而成，例如210.130.1.1。 • 總共232個位址可用，合計4,294,967,296個，預估今年(2011)即將核發完畢。 • 如果無法再核發新的IP位址?? • 所有新增的電腦用戶無法再核發真實IP位址，網路應用將受限。 • 持續的網路發展動能將減緩，行動上網及物聯網將嚴重受阻。 千禧蟲危機  百年蟲危機 IP危機

  4. 全球網際網路號碼管理架構 TWNIC ISP 負責管理全球IPv4/v6, Domain Name及Protocol等之編碼與註冊 國際網際網路編碼 授權機構 區域授權機構 IANA IPv4庫存：已於2011/2/3核發完畢 APNIC IPv4庫存：3.45 個Class A 預估枯竭日期：2011/8 (5個月後) Source : http://www.potaroo.net/tools/ipv4/, 2011/1/10

  5. 全球IPv4位址配發狀況 參考來源：http://trace.twnic.net.tw/ipstats/, 2011/2/23 • 全球人口70億，已上網人口僅16.9億，全球網路用戶年成長率25-30%，預估4年內將成長至45億用戶。 • 大陸上網人口3.9億人，普及率僅達 28.9%，預估數年內將倍數成長。 • 中、印等國經濟成長強勁，但平均每人IPv4位址數量卻僅分別為0.23及0.02，若再考量行動上網等新科技的發展，IP位址的需求將更為殷切。

  6. IANA 之 IPv4 位址已宣告枯竭 • IANA IPv4 位址已於2/3將 Final /8 分配給5個 RIRs • 預估APNIC於8月耗盡IPv4位址，台灣將同步枯竭 IPv4枯竭計數器 (RIR) APNIC 剩餘可核發IPv4位址 (內含 Final /8 ） IANA : 已經枯竭APNIC: 2011/8/15 資料來源︰http://www.ipv6.org.tw, http://www.apnic.net/community/ipv4-exhaustion/graphical-information

  7. 亞太地區3階段IPv4位址配發方式 • 階段一(2月3日前)IANA及APNIC IPv4位址尚未枯竭 • 階段二(2月3日後)IANA IPv4位址枯竭但APNIC IPv4位址尚未枯竭 • Pv4位址申請及審核方式與階段一相同，但審核會更趨嚴格 • 且每次審核時間將由現行的2個工作天延長為5個工作天 • 階段三(APNIC目前預估為8月15日)APNIC / TWNIC IPv4位址枯竭 • 各代理發放單位在原先網段使用超過80%後，僅能再申請一段/22就無法申請 • 此政策目的在保障未來新成立網路營運單位可以獲得最起碼數量的IPv4位址，以便過渡到IPv6網路

  8. 位址枯竭解決方案 - IPv6 IPv6使用128 位元的位址空間，也就是最高可有2128的位址空間

  9. IPv6 位址表示法 (native) • IPv6使用128 位元的位址空間，也就是最高可有2128的位址空間，以16進位(24)表示，可寫成32組數字 (0~F) • 如二進位0010在十六進位中即為2，1010即為A • 0010 0000 0000 0011 即為2003 • 用以下位址為例 • 20030000000000B30000000000001234 (太長容易記錯) • 2003:0000:0000:00B3:0000:0000:0000:1234(分為八段，以冒號分隔) • 2003:0:0:B3::1234(簡寫) • 簡寫規則: • 每16Bits如開頭之4bit表示為0，即可省略 • 若16Bits全為0，則可簡寫為0 • 若連續完整之16Bits段落皆為0000，則可全省略，簡寫為::，但以一次為限

  10. IPv4/IPv6互通的三種技術 IPv4/IPv6雙協定︰Dual Stack – RFC 4213 在同一條線路及設備上，同時提供IPv6及IPv4通訊協定 為主流移轉技術，可一勞永逸解決問題，但建設成本較高 IPv6通道機制 ︰Tunneling – 6to4、Tunnel Broker、ISATAP、Teredo、6RD等技術 在現有的兩個IPv4的端點間，建IPv6的隧道，使兩端後的使用Dual Stack作業系統的使用者能以IPv6互通 為快速提供IPv6服務的過渡技術，但效能較差 IPv4/IPv6通訊協定轉換︰Translation – SIIT、NAT-PT、BIS、ALG、IVI等技術 透過通訊協定轉換(黑盒子)，可讓僅支援IPv4的使用者與僅支援IPv6的主機互相連線 技術複雜，容易成為網路瓶頸，技術尚未真正成熟

  11. 國際 IPv6 發展狀況 (1/3) 2010/09美國國家標準和科技機構(NIST)公佈美國政府最新IPv6時程表 各政府部門指派IPv6 移轉負責主管 2010/10/30日前提報 e-Government、Email 2012/9/30日前導入IPv6 政府部門內部基礎網路 2014/9/30日前導入IPv6 Source：http://www.cio.gov/documents/IPv6MemoFINAL.pdf

  12. 國際 IPv6 發展狀況 (2/3) 2010/04中國大陸北京下一代互聯網高峰會議提出 中國工程院宣示IPv6為戰略性工作，物聯網、3G、三網融合為中國大陸既定重點推動項目。 中國電信公佈IPv6部署日程表，即日起至2011年為試用性商業運轉，2012-2015年為大規模商業運轉 2010/10日本IPv4 Exhaustion TF 公佈Action plan 日本總務省與產學研各界共同於2008成立IPv4 Exhaustion Task Force，推動IPv6的發展。 NTT 將於 2011/04 開始 IPv6 NGN 雙協定服務。 ISP/ICP最遲2012 第二季全面完成IPv6建置。

  13. 國際 IPv6 發展狀況 (3/3) 韓國 2008年韓國政府開始申裝IPv6，打開IPv6網路與應用 “雞與蛋誰先”僵局，並規定政府必須採購支援IPv6設備。 韓國政府宣示與業界合力成立IPv6 transition committee，並規劃將IPv6的需求納入政府預算。 歐洲 - 歐盟社會資訊總司 2011年歐盟國家將大規模部署IPv6，並達成25%企業使用IPv6的目標。

  14. IPv6網路成長率已超越IPv4 OECD全球調查報告 (2010/4) 超過 5.5%的網路已經具備提供 IPv6 服務的能力 23% 的 IXP 已經提供 IPv6 訊務交換的服務 90% 安裝使用中的作業系統已經支援 IPv6 1% 的 DNS 支援 IPv6 8%的前1000大網站及0.16% 的前100萬大網站支援 IPv6 0.25% Google用戶透過 IPv6 連接，單季成長率為25% 國際網路號碼資源組織NRO全球調查報告(2010/6) 84% 組織已經取得 IPv6 地址或考慮申請，只有 16% 的用戶沒有任何部署 IPv6 的計劃 美洲網路位址註冊組織(ARIN)指出 (2010/9) 60% 北美ISP 將在一年內提供 IPv6 服務，兩年內可達到80%

  15. 我國 IP 位址資源及 IPv6 成長統計

  16. 我國 IPv6 發展計畫 新一代網際網路協定互通認證計畫 NCP - 網路通訊 國家型科技計畫 NICI, NCP 交通部 業務承辦單位 財團法人台灣網路資訊中心 計畫辦公室 計畫主持人 曾憲雄 董事長 IPv6 Forum Taiwan 法規政策 分項計畫 召集人 黃勝雄 顧問 NII產業發展協進會 移轉技術 分項計畫 召集人 趙涵捷校長 宜蘭大學 應用服務 分項計畫 召集人 黃能富教授 清華大學 產業發展 分項計畫 召集人 涂元光所長 中華電信研究所

  17. 2013～ 新一代 網際網路 2002-2008 第一期計畫 2009-2012 第二期計畫 人 人有IP 物 物有IP 處 處 連 網 通 基礎建設 法規政策 骨幹網路IPv4/IPv6 雙協定服務 IPv4/IPv6移轉 政策與管理 IPv4/IPv6平台 轉換接取試驗 研究 發展 移轉技術 五大關鍵應用 產業發展 IPv6 Ready Logo互運認證服務 IPv6 Ready Logo 測試實驗室 標準 測試 應用服務 應用推廣 IPv6應用服務 系統開發 國際交流，人才培育 我國IPv6建置發展計畫 普及物件連網基礎建設計畫 新一代網際網路協定 互通認證計畫 我國發展 IPv6 計畫藍圖

  18. 計畫執行重要成果與績效

  19. 學術網路IPv4/IPv6互通移轉 • 各縣市中小學IPv4/ IPv6雙協定導入大幅超越原定50%目標 • 14個縣市完成比例達100%，其餘縣市也都超過90% • 各縣市中小學班級之IPv4/ IPv6雙協定VoIP導入達59% 98年5個學校示範導入 99年學術網路全面導入  95% 縣市中小學完成雙協定網路移轉 學校數 (不含連江縣)

  20. 政府網路IPv4/IPv6雙協定導入 • 台北、台中、台南、高雄等已可提供政府單位IPv6服務 • 其他縣市地區政府網路骨幹預定於2012年全面支援IPv6 政府網路示範導入 交通部郵電司 - *.gov.tw 第一個IPv6網站 Domain name ipv6.www.motc.gov.tw IPv4 124.199.65.177 IPv6 2001:4420:6001::2 建立GSN IPv4/IPv6雙協定專線申請流程 建立GSN IPv4/IPv6雙協定DNS申請流程 電子化政府網站示範導入 研考會「全民議言堂」網站導入IPv6 Domain name ipv6pk.gov.tw (申請中) IPv6 2001:4420:6000:100::3 驗證GSP iDC具備IPv4/IPv6雙協定能力 驗證相關人員 IPv6 管理技能 橫向連結子計畫四提供技術支援

  21. 寬頻網路雙協定接取服務試驗 • 98年大眾電信完成IPv6 over WiMAX 漫遊接取試驗 • 中華電信完成雙協定IPv6 FTTx部署及認證，99/01起進行員工試用之試驗(Alpha Test) • 99年遠傳電信成為台灣第二家取得IPv6 Enabled WWW 及 ISP Logo 之商用ISP IPv6 over PLC 接取試驗 兩家ISP通過IPv6 Enable ISP / WWW Logo

  22. IPv4/IPv6互運測試與設備驗證 98-99通過18 件, 累計 72 件 全球444件, 台灣佔第三名 統計至2010/12 98-99通過 47 件, 累計 77 件 全球492件, 台灣佔第三名 統計至2010/12 Phase-1 Phase-2 99年度獲得認證數量大幅成長40%，拉開與第四名之距離

  23. 手機收看測試 IPv6 P2P 影音傳播網路平台 • 98年完成「IPv6 P2P影音平台系統」之建置 • 99年完成「具可調式編碼之 Mobile P2P 影音傳播網路平台建置」之IPv6模組 10場現場直播服務 累計收視10萬人次 雲端研討會直播 Botnet研討會直播 內視鏡手術直播 眼科手術直播

  24. IPv6U-healthcare健康照護 • 98年完成整合RFID通報系統之IPv6 U-Healthcare資訊平台，並實際建置於台中輔順仁愛之家進行測試 • 99年度擴大系統功能，並實際建置於台北浩然敬老院 • RFID主動式跌倒偵測通報系統(結合業界研發之G-Sensor)。 • U-Healthcare資訊平台增加心電圖機(ECG)及血氧濃度計(SpO2)。 • 結合業界研發行動護理推車，提供臨床生理資訊量測。 電池充電孔 通話按鈕 G-Sensor 元件 通話音量 調整按鈕 天線 主動式跌倒偵測RFID通報系統 IPv6行動護理推車

  25. LiveE! IPv6數位氣象感測資訊 • 98年應用LiveE! IPv6數位氣象感測資訊於民宿進行示範 • 99年結合Live E! 與校園氣象網，並應用於教學活動 • 協助辦理「小小孔明氣象預報探究競賽」 ，共79團隊參加，活動反應熱烈。 • 99年於APNG研討會發表台灣開發Live E!資料搜集器受到各國好評 會場之說明與展示台灣產品 小小孔明氣象預報探究網路競賽頒獎 各國成員實際進行 套件安裝測試

  26. IPv4轉換到IPv6參考原則一、規劃IPv6導入方案(1/2)IPv4轉換到IPv6參考原則一、規劃IPv6導入方案(1/2) • 建立負責單位，確認移轉規劃聯絡人，取得長官授權 • 進行人員訓練，建立IPv6技術之種子人員及測試環境 • 系統清查(參考附錄二盤點網路設備及應用軟體) • 繪製既有網路架構圖 • 清查硬體設備，記錄使用年限與IPv6支援度 • 清查應用服務系統，記錄為自行開發、委外設計或市購套裝軟體 • 清查支援IPv6所需工作項目(韌體升級/硬體更換/軟體修改/重購軟體)與時程需求 • 確認IPv6導入分期範圍與時間點 • 優先建立測試環境 • 優先移轉服務國際用戶之應用系統 • 優先移轉前台(Front end)應用系統

  27. IPv4轉換到IPv6參考原則一、規劃IPv6導入方案(2/2)IPv4轉換到IPv6參考原則一、規劃IPv6導入方案(2/2) • 進行移轉評估與經費估算 • 依據清查結果、分期時間規劃，評估各期導入工作所需經費與時程 • 依據實際需求及限制因素，進行規劃之調整 • 撰寫導入IPv6之計畫書 • 網路設計 • 時程規劃 • 人力配置 • 經費規劃 • 軟硬體採購列表 • 規劃IPv6位址分配表 • 設計移轉執行步驟 • 撰寫參數設定腳本 • 設計移轉所需表單 • 評估服務中斷風險，規劃異常撤退方案

  28. IPv4轉換到IPv6參考原則二、執行IPv6導入方案 • 依據導入IPv6計畫書進行軟硬體設備採購。 • 進行IPv4/IPv6雙協定電路採購、施工安裝及連接至網路路由器，並調整及設定IPv6機房網路環境。 • 調整設定資安防火牆、代理伺服器、反向代理伺服器及負載平衡裝置(以上為依需要選用的設備)等網路設備，以支援IPv4/IPv6雙協定的需求。 • WWW /DNS/Email伺服器作業系統升級或調整設定導入IPv4/IPv6雙協定，WWW網頁內容及網路應用程式碼修改導入IPv4/IPv6雙協定。 • 調整內部網路架構與設定，導入IPv4/IPv6雙協定。 • 各項調整或建置工作，逐步進行功能測試，驗證原IPv4網路及IPv6網路之功能及品質符合原先之規劃。

  29. IPv4轉換到IPv6參考原則三、撰寫系統建置報告 • 系統建置階段應逐步記錄IPv6環境參數、網路架構、問題排除等資料。 • 系統建置完畢應撰寫完工報告，詳細記載網路接線及系統設定等資料，作為後續系統維護參考資料。

  30. 單位將清查資料填入網站中 IPv6設備清查建議 成 立IPv6 設 備 清 查 辦 公 室(確認 時 程) 確認清查單位及負責人、 聯絡人 完成IPv6 設備資源統計網站(表單資訊化 或由excel檔案輸入) • 彙整、分析及檢討 • 設備級服務IPv6化計畫擬定 確認IPv6 設備清查表單 (說明如後) T0 T1 T2 T3 T4 T5 時間

  31. IPv6設備清查之分類 • 網路設備 • 路由器 /第三層伺服器 • 負載平衡器/防火牆/閘道器/網管系統 • 基礎網路服務設備 • WWW /DNS/Email伺服器 • FTP/DHCP/VPN伺服器 • 應用服務系統 • 資料庫/資料儲存伺服器 • 套裝軟體/委外開發/自行設計網路應用程式

  32. IPv6設備清查表單(網路設備) 請各單位依下列表單填寫設備IPv6支援狀態 (一般資料及設備資料) (一般資料包括 : 單位、聯絡資料、置放位址…………) 表單設計以選擇題為主、如用途可事先輸入個人電腦，路由器，伺服器等

  33. IPv6設備清查表單(伺服器/電腦) 請各單位依下列表單填寫設備IPv6支援狀態 (一般資料及設備資料) (一般資料包括 : 單位、聯絡資料、置放位址…………) 表單設計以選擇題為主、如用途可事先輸入個人電腦，路由器，伺服器等

  34. 2011年TWNIC新一代網路教育訓練課程

  35. IPv6參考資料網站 • IPv6計畫入口網站 www.ipv6.org.tw • IPv4位址枯竭網站 http://v6directory.twnic.net.tw/ipv4_exhaustion/ • IPv6準備度分析網站 http://v6readiness.ipv6.org.tw/ • IPv6台灣網站名錄網站 http://v6directory.twnic.net.tw/ • IPv6設備名錄網站 http://v6product.ipv6.org.tw/ • IPv6 Show Room http://showroom.twnic.net.tw/ • IPv6網路電視 http://ipv6tv.twaren.net/ • IPv6移轉技術入口網 http://www.rd.ipv6.org.tw/ • IPv6測試實驗室 http://interop.ipv6.org.tw/ • IPv6教育訓練課程 http://map.twnic.net.tw/ipv6_100/

  36. 謝謝

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