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全球IPv6網路佈署發展現況

中華電信研究院寬頻網路研究所/陳向明所長

全球網際網路的興起,激發了各種應用與服務多元化的快速發展。整體而言,IPv6具備以下的技術優勢,可有效地滿足使用者在任何地方、任何時間、使用任何終端設備,遨遊於寬頻網際網路世界的需求:

  1. IPv6具備128位元位址空間,可充分提供支援全球性的互連及未來擴展之需求。
  2. IPv6具備服務品質(QoS)保證功能,以支援即時性服務之需求,如語音、影像及多媒體等服務。
  3. IPv6提供必備之網路安全性(IPSec)考量,以支援電子商務等服務。
  4. IPv6具備自動組態的能力,讓使用者很容易設定其終端設備(Plug and Play),以支援智慧家庭及行動上網之應用。
  5. IPv6具備簡化IP表頭以提昇路由效率及效能。
  6. IPv6具備增強的路由功能,包含支援移動主機,如Mobile IP等行動運算設備。

時逢2012/06/06 World IPv6 Launch永久啟動IPv6一周年,全球IPv6網路建置與訊務成長摘要如下:

  1. Google IPv6訪客數過去一年成長了一倍。
  2. 全球IPv6網路建置數目持續成長,超過100個網路觀察到IPv6訊務。
  3. 澳洲ISP Internode約10%用戶使用IPv6存取Internet。
  4. 美國Akamai目前每天將近10億請求來自於IPv6,相較過去一年成長250%。
  5. 日本KDDI量測顯示KDDI IPv6用戶數成長一倍,IPv6訊務過去一年成長將近三倍。

全球IPv6網路統計[1],如表 1知名業者如第一名Google Fiber、第十名Verizon Wireless、第十六名Hurricane Electric、第二十四名Free、第二十五名Swisscom。台灣中央研究院網路名列第十五名,中華電信HiNet亦上榜名列其中。

表 1 全球IPv6網路統計前25名(2013/06/18)
Participating Network ASN(s) IPv6 deployment
Google Fiber 16591 77.55%
Virginia Tech 1312 45.05%
NetAssist 29632 43.60%
SPAWAR 22 43.44%
Rensselaer Polytechnic Institute 91 43.18%
DreamHost 26347 43.14%
Marist College 6124 39.83%
Louisiana State University 2055 34.92%
Jiří štrohalm 197307 32.13%
Verizon Wireless 6167, 22394 31.06%
DegNet GmbH 20902 28.73%
University of Minnesota 57, 217 27.55%
Leibniz Supercomputing Centre 12816 27.38%
VOO 12392 26.62%
Academia Sinica Network 9264 26.07%
Hurricane Electric 6939 25.38%
Monash University 56132 23.04%
Host Virtual, Inc 36236 22.07%
Karlsruhe Institute of Technology 34878 20.74%
Aristotle University of Thessaloniki 5470 19.89%
Indiana University 87 19.44%
University of Iowa 3676 19.40%
Universidade Federal de Santa Catarina - Brazil 11242 19.28%
Free 12322 17.29%
Swisscom 3303 17.28%

思科6Lab IPv6統計[2],如圖 1,每日更新,此網站IPv6統計資訊十分詳盡,包含全球各個區域、各個國家、IPv6位址申請、IPv6位址廣播、IPv6網站佈建、IPv6 End User等歷史資訊,並提供圖形化互動操作介面。

圖 1 思科6Lab IPv6統計

全球IPv6網路佈署現況可從網路、服務、終端三個面向來呈現探討,比較如表 2。

  • 網路
  1. APNIC Geoff Huston IPv6 / IPv4 Comparative Statistics
    http://bgp.potaroo.net/v6/v6rpt.html
  2. APNIC Geoff Huston BGP4+公告路由
    http://bgp.potaroo.net/iso3166/v6cc.html
  3. RIPE NCC IPv6 Enabled Networks(IPv6骨幹網路佈建率)
    http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_LACNIC
  • 服務
  1. Alexa Top N WWW/Email/DNS(IPv6 IDC佈建率)
    http://www.vyncke.org/ipv6status/
  2. 美國聯邦政府/工業/大學IPv6建置現況(WWW/Email/DNS)
    http://usgv6-deploymon.antd.nist.gov/cgi-bin/generate-gov
  3. 全球、台灣、日本、韓國、中國IPv6建置現況(Alexa前一百萬WWW)
    http://ipv6launch.tw/info3.html/
  • 終端
  1. Google訪客IPv6造訪率(IPv6 Access與IPv6 RG/HG佈建率)
    http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics/
  2. APNIC IPv6 Users by Country
    http://labs.apnic.net/dists/v6dcc.html
  3. 終端設備配備調查-IPv6能力瀏覽器與作業系統
    http://www.potaroo.net/stats/1x1/index.html

表 2 IPv6網路佈署現況調查匯整與比較
類別 IPv6現況調查名稱 定期更新 全球/各國家 BGP4+
路由/ASes
IPv6服務(WWW/Email/DNS) IPv6 Client
網路 APNIC Geoff Huston BGP4+公告路由 V 全球/各國家 V    
APNIC Geoff Huston
IPv6/IPv4 Comparative Statistics
V 全球 AS    
RIP NCC IPv6 Enabled Networks V 全球/各國家 V    
服務 Alexa Top N WWW/Email/DNS V 全球/各國家   WWW/Email/DNS  
NIST ANTD美國聯邦政府/工業/大學IPv6建置現況 V 僅美國   WWW/Email/DNS  
TWNIC 全球、台灣、日本、韓國、中國IPv6建置現況(Alexa 前一百萬WWW) V 全球、台灣、日本、韓國、 中國   WWW  
終端 Google訪客IPv6造訪率 V 全球/各國家   Google服務 V
APNIC IPv6 Users by Country V 全球/各國家   WWW V
APNIC Geoff Huston終端設備配備調查 V       V

ISP業者可藉由這些網路佈署報告了解全球IPv6建置步調與現況,擬定IPv6佈建策略,適時投入資源建置IPv6。設備商也可善用這些報告交叉比對,深入了解各國IPv6建置現況,擬訂整體銷售策略,以利產品研發與銷售。以下分成網路、服務、終端三個小節分別詳述之。

  • 網路
  1. APNIC Geoff Huston IPv6/IPv4 Comparative Statistics
    國際IPv4 Unique AS持續線性成長,如圖 2,新的ISP業者與大型企業持續申請自治系統號碼(ASN)。舊的ISP業者與大型企業,持續將骨幹網路移轉至IPv6。2011年度約有2000個業者骨幹網路轉移至IPv6;2012年約有1500個業者骨幹網路轉移至IPv6。全球骨幹網路轉移至IPv6比例僅16.06%,未來仍有很大的成長空間。
    隨著國際IPv4位址枯竭,國際IPv4 Forwarding Information Base(FIB)未來幾年理應成長減緩,但目前仍持續線性成長,如圖 3。IPv6 FIB自2011年開始兩年每年成長將近4000筆路由。

    圖 2 IPv4/IPv6自治系統號碼成長趨勢圖(2013/06/11)


    圖 3 IPv4/IPv6 FIB成長趨勢圖(2013/06/11)



  2. RIP NCC IPv6 Enabled Networks統計方法
    每日統計一次,RIPE NCC抓取RIS(Routing Information Service) BGP table。在全球BGP4+路由表中,計算有廣播IPv6 Prefix之自治系統號碼百分比。在RIR統計資料中,利用自治系統號碼(AS Number)找出相對應的國家名稱。為了提高地理資訊精確,利用MaxMind地理資料庫,同一個自治系統號碼比對以IPv4找到相對應的國家與以IPv6找到相對應的國家。發現在IPv4 89%的自治系統號碼屬於同一個相同的國家。另外5%的自治系統號碼會屬於多個不同的國家。部分國家沒有出現在統計圖表中,可能是在RIR統計資料中該國家沒有自治系統號碼,或者是該國家雖有自治系統號碼,但沒有廣播任何IPv6位址空間。
    整體而言,全球骨幹網路已有16.12%移轉至IPv6,如圖 4,轉移至IPv6比例依序為亞太、歐洲、拉丁美洲、非洲、北美洲。如圖 5、圖 6,需要注意的是此項比較基準為百分比,但是歐洲以及北美洲分母較大,擁有較多的自治系統號碼,推動IPv6相當積極。亞洲國家IPv6骨幹網路成長趨勢如圖 7。

    圖 4 RIPE NCC-全球IPv6骨幹網路成長趨勢圖


    圖 5 RIPE NCC-北歐IPv6骨幹網路成長趨勢圖


    圖 6 RIPE NCC-美洲IPv6骨幹網路成長趨勢圖


    圖 7 RIPE NCC-亞洲國家IPv6骨幹網路成長趨勢圖

  • 服務
  1. Alexa Top N WWW/Email/DNS
    http://www.vyncke.org/ipv6status/
    Eric Vyncke’s IPv6 Deployment Aggregated Status[3],如圖 8,每日更新,此網站IPv6統計資訊十分詳盡,包含全球各個區域、各個國家IPv6服務WWW/ Email/ DNS等資訊。IPv6服務佈建可間接顯現了IPv6 IDC佈建率。此網站可呈現各國申請到的IPv6網段,是否有透過BGP4+廣播出去,以及是否有IPv6訊務。若有IPv6訊務,則以紅心表示。

    圖 8 Alexa Top N WWW/Email/DNS


  2. 美國聯邦政府/工業/大學IPv6建置現況(WWW/Email/DNS)
    http://usgv6-deploymon.antd.nist.gov/cgi-bin/generate-gov 
    美國政府已於2005年啟動轉移至IPv6網路計畫,2008年完成了骨幹網路支援IPv6。電子化政府e-Government、電子郵遞Email等服務須於2012年9月30日前完成IPv6網路升級。美國政府部門內部基礎網路須於2014年9月30日完成IPv6網路升級。依據美國國家標準技術研究院NIST統計資料如圖 9,其中27%政府機關完成Web/Email/DNS服務升級,41%則是在進行中。

    圖 9 美國聯邦政府IPv6建置現況DATA.gov




  3. TWNIC全球IPv6網站建置現況(Alexa前一百萬WWW)
    http://ipv6launch.tw/info3.html/
    Alexa前一百萬網站持續將網站轉移至IPv6,截稿日2013/6/21為止,總共有56309個網站轉移至IPv6,台灣則有197個轉移至IPv6。

    圖 10 全球IPv6網站建置現況(Alexa前一百萬WWW)


    圖 11 台灣IPv6網站建置現況(Alexa前一百萬WWW)


  • 終端
  1. Google訪客IPv6造訪率
    Google訪客IPv6造訪率間接表示了IPv6 Access與IPv6 Home Gateway佈建率。2011年初、2012年初、2013年初Google訪客IPv6造訪率分別為0.23%、0.43%、1.07%;截稿日2013/6/21為1.74%。
    目前IPv6訪客造訪率明顯增加為單一網路ISP業者完成IPv6網路建設且預設啟動IPv6。近幾年來全球持續建置4G LTE網路,且2013年西班牙巴塞隆納 Mobile World Congress之後市售手機開始支援IPv6,預期未來IPv6成長將會落在LTE行動網路。
    2013下半年國際IPv6 Forum將推出Customer Edge Router Logo,包括ATU-R/ VTU-R、GPON OLT、Wi-Fi AP、Cable Modem皆可適用申請,預期未來三年CPE設備功能將逐漸發展完整成熟,將提供ISP業者佈建最後一哩IPv6所需之CPE設備。值得一提的是中華電信研究院IPv6測試實驗室自行研發之CE Router Logo符合性測試工具,未來將提供給國內外設備廠商,進行CPE設備IPv6功能驗證,善盡中華電信社會責任。
    預期Google IPv6訪客造訪率未來幾年將每年成長1%,ISP業者與企業屆時將認真思考IPv6佈建策略,建議企業持續進行資管人員IPv6教育訓練,以因應未來所需。

    圖 12 Google訪客IPv6造訪率


  2. APNIC IPv6 Users by Country
    APNIC透過網路刊登廣告的方式統計IPv6滲透率,如表 3、表 4。統計方式分成Flash與JavaScript兩種方式。如果訪客瀏覽器設定為”禁止廣告”,則無法統計到訪客瀏覽率。如果訪客瀏覽器設定阻擋youtube flash ACLs,則Flash統計方式無法統計。因flash無法執行於iOS裝置,無法以flash方式直接量測iOS IPv6瀏覽率。
    瑞士IPv6滲透率2013年05月超過羅馬尼亞成為世界第一。瑞士Swisscom客戶端預設啟動IPv6,運用6RD轉移機制,將IPv6封包自客戶端數據機封裝於IPv4封包,透過既有IPv4網路傳輸至機房端6RD Border Router解封裝還原為IPv6封包,再傳送至IPv6 Internet。

    表 3 APNIC IPv6 Users by Country(2013/06/11)(以IPv6使用率排名)

    Index

    ISO-3166 Code

    Internet Users

    V6 Use ratio

    V6 Users (Est)

    Population

    Country

    1

    CH

    6537254

    11.5390%

    754333

    7672834

    Switzerland

    2

    RO

    9718190

    10.9262%

    1061828

    22076761

    Romania

    3

    EU

    0

    10.4651%

    0

    0

    European Union

    4

    LU

    467661

    7.1480%

    33428

    514536

    Luxembourg

    5

    FR

    51772924

    5.3654%

    2777824

    65057708

    France

    6

    BE

    8149480

    4.3658%

    355789

    10448052

    Belgium

    7

    JP

    100134725

    4.2469%

    4252621

    125908117

    Japan

    8

    DE

    68174194

    3.3623%

    2292220

    82137584

    Germany

    9

    US

    248447949

    2.8240%

    7016170

    319095748

    USA

    10

    PE

    11298641

    2.5358%

    286510

    30955182

    Peru

    11

    CZ

    7420068

    2.1682%

    160881

    10168656

    Czech Republic

    12

    SG

    3422300

    1.8837%

    64465

    4820141

    Singapore

    13

    NO

    4437033

    1.3354%

    59252

    4721755

    Norway

    14

    SI

    1436310

    0.9035%

    12977

    1994876

    Slovenia

    15

    GR

    5715928

    0.8870%

    50700

    10784770

    Greece

    16

    PT

    5978843

    0.7505%

    44871

    10811651

    Portugal

    17

    NL

    15668726

    0.7260%

    113754

    16975868

    Netherlands

    18

    TW

    16680502

    0.7174%

    119665

    23167364

    Taiwan

    19

    CN

    516796162

    0.6277%

    3243929

    1349337238

    China

    20

    AU

    17583158

    0.5856%

    102966

    22257163

    Australia

    21

    SK

    4087687

    0.5640%

    23054

    5491251

    Slovakia

    22

    NZ

    3753892

    0.4509%

    16926

    4364991

    New Zealand

    23

    LT

    2287211

    0.4104%

    9386

    3516082

    Lithuania

    24

    ZA

    10297725

    0.3679%

    37885

    49036789

    South Africa

    25

    TZ

    5327708

    0.3503%

    18662

    44397574

    United Republic of Tanzania

    26

    BA

    2774592

    0.3155%

    8753

    4624320

    Bosnia and Herzegovina

    27

    FI

    4707520

    0.2913%

    13713

    5267450

    Finland

    28

    GB

    50667960

    0.2541%

    128747

    61790196

    United Kingdom

    29

    HK

    5356499

    0.2370%

    12694

    7189932

    Hong Kong

    30

    SE

    8296301

    0.2270%

    18832

    9116815

    Sweden


    表 4 APNIC IPv6 Users by Country(2013/06/11)(以IPv6使用者排名)

    Index

    ISO-3166 Code

    Internet Users

    V6 Use ratio

    V6 Users (Est)

    Population

    Country

    9

    US

    248447949

    2.8240%

    7016170

    319095748

    USA

    7

    JP

    100134725

    4.2469%

    4252621

    125908117

    Japan

    19

    CN

    516796162

    0.6277%

    3243929

    1349337238

    China

    5

    FR

    51772924

    5.3654%

    2777824

    65057708

    France

    8

    DE

    68174194

    3.3623%

    2292220

    82137584

    Germany

    2

    RO

    9718190

    10.9262%

    1061828

    22076761

    Romania

    1

    CH

    6537254

    11.5390%

    754333

    7672834

    Switzerland

    6

    BE

    8149480

    4.3658%

    355789

    10448052

    Belgium

    10

    PE

    11298641

    2.5358%

    286510

    30955182

    Peru

    11

    CZ

    7420068

    2.1682%

    160881

    10168656

    Czech Republic

    31

    RU

    67355743

    0.2081%

    140167

    137460701

    Russian Federation

    28

    GB

    50667960

    0.2541%

    128747

    61790196

    United Kingdom

    18

    TW

    16680502

    0.7174%

    119665

    23167364

    Taiwan

    17

    NL

    15668726

    0.7260%

    113754

    16975868

    Netherlands

    20

    AU

    17583158

    0.5856%

    102966

    22257163

    Australia

    12

    SG

    3422300

    1.8837%

    64465

    4820141

    Singapore

    13

    NO

    4437033

    1.3354%

    59252

    4721755

    Norway

    33

    CA

    28680796

    0.1886%

    54091

    34555177

    Canada

    15

    GR

    5715928

    0.8870%

    50700

    10784770

    Greece

    16

    PT

    5978843

    0.7505%

    44871

    10811651

    Portugal

    24

    ZA

    10297725

    0.3679%

    37885

    49036789

    South Africa

    4

    LU

    467661

    7.1480%

    33428

    514536

    Luxembourg

    34

    UA

    13643406

    0.1732%

    23630

    44586295

    Ukraine

    21

    SK

    4087687

    0.5640%

    23054

    5491251

    Slovakia

    35

    KE

    12068378

    0.1717%

    20721

    43101351

    Kenya

    40

    MY

    16756737

    0.1132%

    18968

    27470061

    Malaysia

    30

    SE

    8296301

    0.2270%

    18832

    9116815

    Sweden

    25

    TZ

    5327708

    0.3503%

    18662

    44397574

    United Republic of Tanzania

    22

    NZ

    3753892

    0.4509%

    16926

    4364991

    New Zealand

    62

    BR

    93614908

    0.0167%

    15633

    208033130

    Brazil


  3. APNIC Geoff Huston終端設備配備-IPv6能力瀏覽器與作業系統
    此為特定單一網站(www.potaroo.net)IPv6訪客統計,容易因訪客點選樣本不夠多產生變異,不足以代表整體現況。若為熱門入口網站統計,才能足以呈現整體狀態。
    終端設備配置-IPv6能力瀏覽器:

    圖 13 終端設備配置-IPv6能力瀏覽器(2013/06/11)


    終端設備配置-IPv6能力作業系統:

    圖 14 終端設備配置-IPv6能力作業系統(2013/06/11)


  • 結論與建議
    骨幹路由設備目前成熟穩定;IPv6軟體發展工具成熟,內容業者持續發展IPv6雲端服務;手機IPv6程度尚未完整成熟,手機製造商持續發展IPv6功能。IPv6網路與服務建議建置順序:IPv6骨幹網路至IDC服務至匯集、存取、客戶端網路。ISP業者、政府機關與企業應持續建置IPv6與彼此互連,盡可能讓IPv6使用者經驗與IPv4相差不遠。行動網路面臨頻譜珍貴、上網頻寬不足與IPv4位址枯竭,未來4G網路建設宜整體考量規劃、設計、建置與量測IPv6。

  • 參考資料
  1. http://www.worldipv6launch.org/measurements/
  2. 6Lab IPv6統計, http://6lab.cisco.com/stats/index.php
  3. http://www.vyncke.org/ipv6status/
  4. Networks with IPv6 - One Year Later, https://labs.ripe.net/Members/mirjam/networks-with-ipv6-one-year-later
  5. The RIPE LABS IPv6 measurement compilation page, https://labs.ripe.net/Members/mirjam/content-ipv6-measurement-compilation
  6. APNIC Geoff Huston IPv6 Reports, http://bgp.potaroo.net/index-v6.html
  7. The Hurrican Electric "Global Ipv6 Deployment Progress Report, http://bgp.he.net/ipv6-progress-report.cgi
  8. Internet Society Deploy360 Programme IPv6 Statistics, http://www.internetsociety.org/deploy360/ipv6/statistics/
  9. Estimating IPv6 & DNSSEC Deployment SnapShots(NIST ANTD), http://usgv6-deploymon.antd.nist.gov/snap-all.html
  10. Google Statistics of IPv6 adoption, http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics/
  11. IPv6 Measurements, http://www.potaroo.net/stats/1x1/sitec/index.html
  12. The Hurrican Electric "Global Ipv6 Deployment Progress Report”, http://bgp.he.net/ipv6-progress-report.cgi
  13. Tore Anderson, Redpill Linpro AS, IPv6 dual-stack client loss in Norway, http://fud.no/ipv6
 


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