探討推動行動IPv6契機與挑戰

作者：蘇暉凱副教授 /
國立虎尾科技大學電機工程系

網際網路版本6 (IPv6, Internet Protocol version 6)是下一代網際網路協定，它被設計用來替代當前網際網路IPv4，並且改善當前IPv4 IP位址不足、網路層安全…等問題。

雖然IPv4 NAT(Network Address Translation)技術可以立即解決IPv4不足問題，讓內部用戶端上網裝置共享一個公有IPv4位址(Public IPv4 Address)上網，以減少公有IPv4位址實際使用需求；同時，IPv4 NAT技術是一個很成功且被廣泛使用的技術，小到智慧型手機、無線網路基地台，大到網路路由設備，都看得到IPv4 NAT功能。但是，IPv4 NAT技術會破壞IP網路端點對端點(End-to-End)傳輸之特性，可能造成一些網路應用無法正常使用，例如：VoIP(Voice over IP)網路電話、即時串流應用…等；並且，大量使用IPv4 NAT技術，將會影響網路路由效率。因此， IPv6將會成為下一代主要的網際網路協定。

行動IPv6 (Mobile IPv6)可以解決行動裝置在移動過程中，因進入不同區域網路造成網路連線IPv6位址突然改變，可能導致應用服務資料傳輸中斷之問題，例如：虛擬私有網路VPN(Virtual Private Network)、VoIP網路電話、即時串流應用、檔案傳輸FTP(File Transfer Protocol)…等應用。當使用者使用正使用VoIP網路電話通訊時，一旦IPv6位址突然改變，電話通訊可能中斷。

IPv6行動上網趨勢說明如下：

1. 2016年2月3日，CISCO公司發佈了最新版的Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2015–2020，指出全球行動通訊網路的七大發展趨勢，其中之一提到「行動終端設備將會更智慧」[1]，因此Mobile IPv6在行動通訊網路應用中將扮演一個很重要的角色。    
2. 近幾年許多國家積極推動行動電話IPv6上網服務。
   • 日本電信公司NTT宣布自己是世界上第一個在2000年3月開始提供IPv6服務的網路服務提供者 (ISP, Internet Service Provider)，並且政府與企業積極推動IPv6發展。2017年1月的JANOG 39，日本三大主要行動服務營運商NTT、KDDI和Softbank[2]在會議上宣稱『終於確定了！ IPv6將提供給智慧型手機 (Finally fixed! IPv6 will be offered to smartphones)』，三家主要營運商的代表表示，他們將在2017年開始向智慧型手機用戶提供IPv6功能，並且在2017年下半年已陸續開通。
   • 印度行動服務營運商(mobile carrier) Reliance Jio在過去一年左右將4500多萬用戶連接到IPv6網路連線，佔該國IPv6流量的近70%。
   • 在台灣部份，台灣三大行動電話業者(中華電信、台灣大哥大、遠傳電信)，也已於2017年下半年啟動行動電話4G IPv6試用計畫，並且已有1,546位使用者參與4G IPv6試用，未來行動電話使用4G IPv6上網服務指日可待。

雖然Mobile IPv6技術發展已相當成熟，但在實際推動上仍可能面臨以下新的挑戰：

1. Mobile IPv6需求性：雖然許多網際網路應用具有移動性需求，但在實際網路傳輸運作上，處理使用者跨區域網路與行動網路傳輸中斷問題之需求性，是否值得Mobile IPv6維運成本投入。
2. Mobile IPv6可靠性：大量行動裝置在移動過程中，Mobile IPv6的運作成功率與路由傳輸效率，是否可以滿足行動網路傳輸服務品質需求。

因此，隨著寬頻行動網路與無線網路的普及與應用，上網終端行動性的應用需求越來越高，IPv6行動上網將會是未來趨勢，同時也是Mobile IPv6發展契機。因應未來網路電話、即時串流與行動物聯網應用，如：VoLTE(Voice over LTE)、NB-LTE(Narrowband-LTE)…等，Mobile IPv6將會扮演一重要技術，並且面臨未來新的挑戰。

參考文獻：

1. Papers, W. (2017). Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2016–2021 White Paper. [online] Cisco. Available at: http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/visual-networking-index-vni/mobile-white-paper-c11-520862.html
2. Anon, (2017). Reliance Jio boosts India past 20% IPv6 capability. [online] APNIC. Available at: https://blog.apnic.net/2017/02/07/reliance-jio-boosts-india-past-20-ipv6-capability/
3. Janog.gr.jp. (2017). JANOG39 :: Home. [online] Available at: https://www.janog.gr.jp/meeting/janog39/
4. R. Kuntz, J. Montavont and T. Noel, "Multihoming in IPv6 mobile networks: progress, challenges, and solutions," in IEEE Communications Magazine, vol. 51, no. 1, pp. 128-135, January 2013.

文章刊載內容或觀點不代表本中心立場