IPv6為下一代網路的發展核心，在數位匯流的趨勢下，隨著IP應用的日趨多元與普遍，相關設備對於IP位址的需求會不斷增加，加上行動通訊的發展，將需更多的位址空間...
IPv6為下一代網路的發展核心，在數位匯流的趨勢下，隨著IP應用的日趨多元與普遍，相關設備對於IP位址的需求會不斷增加，加上行動通訊的發展，將需更多的位址空間。
中國IPv6技術的發展，已由單純的技術研發步入產業化的階段，並朝開發支援IPv6的服務應用方向前進。隨著IPv6相關技術和應用標準建立，中國各營運商業已陸續投入軟硬體設備廠商建置IPv6試驗網路，並達到產業化的階段。
本文將分上下兩篇，針對中國IPV6發展進行討論。
現階段在IPv4的位址分配上，呈現極不平均的狀況，除美國外，其他國家在位址資源上多將面臨不足的窘境，尤其是印度、中國和網路以及行動通訊發達的韓國、日本和歐洲國家，更顯現出位址不足的現象。基於IPv4位址分配不均以及IPv4位址終將不足的考量，加上相較於IPv4，IPv6對於移動性(Mobility)、安全性及服務品質(QoS，Quality of Service)具有較佳的支援能力，促使IPv6成為未來網路的發展方向，包括台灣、中國、韓國、日本與歐洲國家，均透過低利與優惠稅制(如日本針對民間事業單位IPv6 Router的採購，提供無息貸款優惠)、資金支持，並訂定IPv6發展時程，來支持IPv6的發展。
面對亞太及歐洲各國在IPv6上的積極部署以及近期恐怖主義的威脅壓力，擁有全球IPv4位址資源約67%的美國，在安全及掌握下一代網路技術的考量下，開始轉變對於IPv6的消極態度。2003年6月，美國國防部宣佈在其正在佈建的全球資訊網(GIG，Global Information Grid)中全面部署IPv6，並計劃以300億美元的預算，於2008年完成IPv4至IPv6的轉換。隨著美國態度的轉變，IPv6的發展在近期又再度成為各界關注的焦點。
各國IPv6發展政策與時程規劃(圖1)。目前日本為IPv6進展最為迅速的國家，營運商已展開商用服務，並預計於2005年完成IPv6的過渡，韓國則預訂於2011年實現單一的IPv6網路。台灣主要分三階段規劃IPv6的網路發展，第一階段為籌備及初期發展階段，以宣導IPv6的概念為主，第二階段自2004年開始，為IPv4與IPv6並行的網路架構，第三階段則於2006年開始進行IPv6的應用佈建，目標在讓IPv6逐漸普及，並成為新一代的網路應用主流平台。歐盟國家則在eEurope2005中提出IPv6於2005年前的發展規劃，預計於2005年底營運商的所有系統完成向IPv6的轉換，而所有新家電裝置中均納入IPv6的支援，並推出基於IPv6的行動電子商務服務。
在中國方面，其擁有近13億人口，上網人數居全球第二位(2004年底上網人數約9,400萬人)，行動電話用戶居全球首位(2004年底行動通訊人口約3.35億)，但其IPv4位址數卻僅約5,995萬(圖2)。面對IP位址數嚴重短缺的危機，中國政府遂極端重視IPv6的發展，2003年中國政府與營運商挹注約14億人民幣的資金預算，啟動了CNGI(China Next Generation Internet，中國下一代互聯網示範工程)計劃，並確立於「2005年底建置覆蓋全國的IPv6網路，2010年建成全球最大規模下一代寬頻網路」之目標，揭示中國大力推動IPv6發展的雄心。2004年12月25日，CNGI的核心主幹網CERNET2開通，但整體而言，中國本土廠商的發展仍落後於國外廠商，而應用發展速度也比不上網路建設。為持續提升中國在下一代網際網路領域的核心競爭力，並確定中國可在下一代網際網路標準、技術和產業佔有國際重要地位，2005年初，中國國家發展和改革委員會(簡稱發改委)更進一步提出2005年下一代IPv6網路的發展規劃，並將至少再投入2億人民幣，重點進行設備軟體開發及產業化、關鍵技術研究、業務與應用試驗、建立國際標準等工作，在在顯見中國政府對於IPv6技術發展的重視。
自90年代末期，中國科技部「863計劃」及相關部委科技計劃即陸續成立IPv6專項，投入資金進行IPv6關鍵技術之研究，並進行IPv6的標準化工作。首批列入制定的標準包括IPv6基本協議、IPv6網絡總體要求、Neighboring、自動組態(auto-configuration)、行動IPv6(mobile IPv6)、路由協議OSPF與BGP4等。中國IPv6標準制定架構(圖3)，基本協議類主要修改或採用國際標準，而包括網路體系結構與性能指標分配、網路評估標準與測試方法等標準，則依據中國的網路特性自行制定國家標準。值得注意的是，IPSec屬基本協議類，本應採用或修改國際標準，但基於安全考量，亦不排除未來視國家政策而採自行制定國家標準的方式。
除標準制定外，「863計劃」的研究專項中亦安排許多關於IPv6技術的研發專題。在「863計劃」的信息技術領域下，共設有計算機(即電腦)軟硬體技術、通信技術、信息獲取與處理技術和信息安全技術四個主題(圖4)。其中，通信技術主題係以新一代寬頻信息網為研究主軸，研究重點包括下一代網路相關之關鍵通訊技術、技術標準協議與示範網路建置等，而IPv6即為該領域項下之研發重點。現階段關於IPv6的研究專題包括IPv6高速網路技術、高性能IPv6路由器(包括核心晶片、協議軟體、協議測試工具、基礎平台、實驗系統)之研發等。在「高性能寬頻信息網」(High-Performance Broadband Information Network) 計劃中，更將支援Terabit與IPv4/IPv6雙協議的路由器列為研發目標。
除通信技術主題外，在計算機軟硬體技術主題下，則設有下一代網路綜合實驗環境的研究計劃，研究包括IPv6、Real-time Transmission、Reliable Multicast、Flow-multimedia Service、network QoS等下一代網際網路技術。
「863計劃」中關於IPv6技術研發的項目與功能細節請(圖5)。其中「Basic Platform for the High-Performance IPv6 Router」研究計劃規劃於 2004年6月完成，研發出來的IPv6 Router將用於下一代網際網路試驗，此項計劃中亦將自行開發路由器的核心晶片；而「IPv6 Protocol Software」研究計劃主要目標在於解決目前國產網路設備中，Protocol Software依賴國外產品的局面，此項計劃規劃於2004年6月完成，開發出來的軟體將應用於低階至高階的IPv6 Router中；「Terabit IPv4/IPv6 dual stack Router」研究計劃則於2004年12月完成，產品將用於建構示範網的IP核心網路。
中國中科院於2001年啟動「IPv6網路關鍵技術研究和城域網示範系統」知識創新工程計劃，進行IPv6相關技術與標準之研發，並於2003年12月首度公開展示其科研成果。截至目前為止，中科院計算所在IPv6協議測試、IPv4/IPv6的轉換與互通、IPv6監控管理、Mobile IPv6、IPv6網路安全等相關技術的研發上，已申請國家發明專利20項，並已掌握16項專利技術，中科院另已向IETF提交一份網路標準草案。而利用中科院計算所專利技術所生產的測試設備業已獲得法國電信、韓國電信採用。
中科院計算所研發的IPv6測試設備與系統包括IPv6協議測試儀器、高性能的IPv4/IPv6 Gateway、IPv6網路監管系統、IPv6效能分析系統、具授權認證與計費功能的Mobile IPv6 Gateway、IPv6資訊過濾系統、支援IPv6的L3 Switch、支援IPv6的網路電腦終端等，其中高性能IPv4/IPv6 NAT-PT Gateway可支援IPv4/IPv6間WWW、FTP、Email、Telnet的互通，滿足IPv4向IPv6平滑過渡的需求。
除IPv6相關設備之研發投入外，中科院計算所於2003年12月成立「IPv6推進開放實驗室」，目的在建構IPv6試驗環境，提供IPv6相關技術、設備產品、應用與營運模式的驗證與互操作性(Interoperation)測試平台，首批加入的成員包括中科院計算所、中興、華為、京東方及Cisco、Nokia、Juniper、Nortel、Hitachi、HP、SUN、Microsoft等本土及國外軟硬體開發商。
中科院計算所另與重慶網通建構IPv6城域商用試驗網，成功實現IPv6用戶撥打Video Phone與觀賞多媒體電影以及與IPv4用戶間的視訊會議服務。
2004年8月8日，由北京交通大學IP網路實驗室研發出的BJTU-IPv6無線/行動路由器，在北京通過中國科學院等11位專家所組成之鑑定委員會的審查。BJTU-IPv6無線/行動路由器可同時支援無線IPv6與IPv4網路，並支援Mobile IPv6、符合國際標準的無線介面、行動路由以及傳統的動態路由協定，為中國第一台自行開發，且具有自主智慧財產權的IPv6無線路由器產品。
由中國相關標準化組織與科研專案之研發主題走向觀之，中國IPv6技術發展將呈現下列趨勢，茲分述如下:
現階段包括IETF與ITU-T等國際組織，正針對IPv6的基本協議、網路體系架構、網路性能指標、網路評估與測試等項目進行標準規範與制定。由於各國國情及網路需求不同，因此，各國均依據國際標準來制定相對應的國家標準。中國目前已針對IPv6基本協議及網路總體要求進行標準化工作，未來將進一步由IPv6商用網的網路需求來制定關於網路體系架構以及網路評估與測試等方面的標準。
另外，由中國政府企圖掌握國際標準發展的態度研判，中國政府亦將持續積極參與IPv6的國際標準制定。就IPv6在行動IP上的特性，3GPP已與IETF合作進行IPv6相關之行動標準制定，而中國為3GPP的成員之一，以中國在TD-SCDMA 3G行動通訊標準上的積極推展和過去制定WLAN國家標準的強硬姿態，再加上無線寬頻的發展趨勢下，中國擁有廣大行動通訊的市場需求支援，故無論在國際或國家標準，中國政府均將積極參與並建立指標地位。
在IPv6技術與產品發展初期，大部分多是透過軟體來實現對IPv6的支援，中國「863計劃」亦將IPv6 Protocol Software作為研發重點項目之一。隨著IPv6的產業化趨勢，預期廠商將會逐步提高對IPv6相關產品的研發投資，而由於利用硬體處理的效率較高，未來IPv6將會逐步由軟體支援朝向硬體支援的方向發展。
隨著技術的發展，IPv6已逐漸由單純的技術研發轉向產業化議題。正如同3G發展所面臨的問題，所有技術均需有市場需求的支持，才有應用發展的空間。就IPv6的發展而言，若要實現商用，除需考量既存IPv4廣大的網路應用基礎，提供IPv4/IPv6間的應用互通外，提供用戶所需要，並可解決IPv4無法實現的服務應用，才能讓IPv6的發展具有實質意義。
面對此一課題，中國政府已逐漸認知到IPv6產業化的重要性，因此紛紛加強IPv6服務與應用相關的標準化工作，如IPv6在多媒體及行動服務上的支援。在另一方面，中國政府及相關廠商業已開始著手建置各類實驗網路環境，除驗證IPv6技術的可行性外，IPv6相關應用服務的研發與營運商業務營運模式的探討亦是重點所在。中科院「IPv6推進開放實驗室」的成立，亦顯示中科院計算所已漸由單純IPv6的技術研發，朝向提供整體解決方案與營運模式建構的方向發展。
中國IPv6技術的發展，將帶動相關設備與服務的推展，並體現在網路設備、行動通訊產品、IP應用設備及寬頻網路服務之上。基於技術、設備的成熟度以及市場對IPv6服務需求的考量，預估2005年中國IPv6才會有初步的應用，並由路由器市場開始帶動。而隨著IPv6服務的發展，IPv6產品將漸漸由網路設備擴及用戶終端設備，進而達到大規模的應用。
2003年中國路由器市場規模約54.1億人民幣，並以電信營運商為最主要的應用市場，約占37.3%，預估未來幾年內中國路由器市場規模亦將持續成長(圖6)。而隨著營運商在IPv6試驗網的展開，電信營運商將陸續提高IPv6路由器的投資。繼2005年的小規模應用後，2008年北京奧運會將是中國IPv6大規模應用的關鍵點，在中國政府、營運商及軟硬體廠商的推動下，中國IPv6網路建置將進一步帶動IPv6路由器的需求，預估2005~2008年營運商在IPv6路由器的投資累計將達約160億人民幣。
基於IPv6在網路位址資源及支援行動性、安全性及服務品質等特性，未來IPv6快速成長的關鍵將在於3G。
隨著手機用戶使用行動數據服務的普及，IPv4利用DHCP加上NAT的運作方式將無法支應愈來愈多同時使用的行動終端，進而刺激IPv6的需求。
然而，就中國3G的發展而言，鑑於歐洲3G牌照發放後，在推展3G上面臨技術與市場發展的考驗，中國政府對於3G的發展持續採取保守穩健的態度，現階段3G在中國雖已結束第二階段的網路試驗，但市場需求顯示3G環境尚未成熟，因此，中國3G牌照的發展估計將延遲至2005年下半年，保守估計2008年3G在中國才會有較大規模的應用。
由於中國3G時程的推延，將一定程度影響IPv6的普及速度，因此，密切追蹤中國3G的發展，將是掌握中國IPv6發展的關鍵。
隨著有線和無線寬頻網路的發展，寬頻應用的普和將會帶動相關終端設備的需求，而在網路IP化的趨勢之下，各類IP應用設備(如IP Phone、Video Phone、WLAN IP Phone)也需要更多IP位址資源；再加上家庭網路(Home Networking)的發展，未來包括有線及無線的IP應用終端甚至家電設備，將會需要配置IP位址，進而帶動IPv6的大規模應用。
在有線網路、無線網路及網際網路融合的趨勢下，網路設備與IP應用設備將漸漸走向整合，而提供IPv6的支援，將是產品差異化的一部分。如Residential Gateway、SOHO Router、Handset等用戶終端，在產品功能的設計上，均有可供IPv6發揮的空間。
面對網路及行動通訊用戶的快速成長，對IPv4位址極端缺乏的中國而言，IPv6的發展實具有重要意義。
由於中國科研專案對IPv6發展的重視，顯見IPv6已成為中國在下一代網際網路發展過程中的重點研發項目。亦如3G技術之發展，IPv6是中國企圖掌握國際標準的另一網路核心技術，自IPv6產品相關的核心晶片、協議軟體、協議測試工具、基礎平台到實驗系統，均是中國科研專案的研發重點。
除IPv6相關技術研發之外，中國已開始逐步重視IPv6產業化的工作。由營運商試驗網路的啟動和科研單位網路驗證實驗室的建置以及相關軟硬體廠商的產品研發項目觀之，就中國而言，IPv6技術的發展已由單純的技術研發步入產業化的階段，並漸朝開發支援IPv6的服務應用方向發展。隨著IPv6相關技術與應用標準的逐步建立，中國各營運商業已陸續協同軟硬體設備廠商建置IPv6試驗網路，並探討IPv6服務的營運模式。
雖然IPv6現階段在中國並未具有立即可見的市場應用需求，但在政策及技術發展的引導下，相關的網路設備將逐步由IPv4過渡到IPv6，並漸朝終端設備發展。
未來IPv6真正的市場需求將會出現在3G應用的推廣，隨著中國3G行動通訊及家庭網路的普及，IPv6將會逐步實現大規模的應用，而2008年北京奧運的舉行則是驗證IPv6服務的關鍵時刻。