【摘  要】 本文簡(jiǎn)要介紹了新一代IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，通過(guò)分析現(xiàn)有制作、播出局域網(wǎng)的不足，結(jié)合IPv6網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)提出了解決方案。

    一. IP協(xié)議的應(yīng)用背景
    目前普遍使用的IP協(xié)議（Internet Protocol—網(wǎng)際協(xié)議）是version 4版本，就是常說(shuō)的IPv4，發(fā)展至今已經(jīng)有30多年的歷史。IP協(xié)議是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，處于ISO七層協(xié)議的第三層，它包含尋址信息和一些控制信息，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中路由。隨著Internet技術(shù)的迅猛發(fā)展和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，IPv4已經(jīng)暴露出了許多問(wèn)題，而其中最重要的一個(gè)問(wèn)題就是IP地址資源的短缺。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，以目前Internet發(fā)展的速度來(lái)計(jì)算，在未來(lái)的5到10年間，所有的IPv4地址將分配完畢。雖然，目前已經(jīng)采取了一些措施來(lái)合理利用IPv4地址資源，如CIDR（無(wú)類(lèi)域間選路）和NAT（網(wǎng)絡(luò)地址翻譯）技術(shù)，但這些都不能從根本上解決問(wèn)題。

    二. IPv6在電臺(tái)播出、錄制局域網(wǎng)中的應(yīng)用
    1.IPv6簡(jiǎn)介 
    IPv6是基于IPv4的最新版本，IPv6也被稱(chēng)為下一代IP或Ipng，是由IETF提出的，用于替代當(dāng)前IPv4的IP協(xié)議。IPv4和IPv6都是關(guān)于介質(zhì)層的去復(fù)用技術(shù)。例如：在IPv4中，IP地址為32位長(zhǎng)，以4個(gè)兩位十六進(jìn)制數(shù)字表示，也常常以4個(gè)0至255間的數(shù)字表示，數(shù)字間以小數(shù)點(diǎn)間隔，IPv4地址的基本表達(dá)方式是X.X.X.X，而在IPv6中，地址長(zhǎng)度為128位，IPv6地址的基本表達(dá)方式是X:X:X:X:X:X:X:X，其中X是一個(gè)4位十六進(jìn)制整數(shù)(16位)；在IPv6中，在以太網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)包的type標(biāo)識(shí)是86DD（十六進(jìn)制），而IPv4中在IPv6中是0800。
    目前在電臺(tái)的播出、錄制局域網(wǎng)內(nèi)使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和IP地址也都是基于IPv4的。
    2.IPv4與IPv6的比較
    IPv6彌補(bǔ)了IPv4中存在的很多不足之處，其中包括有限的可利用的IPv4地。IPv6主要優(yōu)點(diǎn)在于：
    （1）為全球網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供3.40*10^38個(gè)地址；
    （2）即插即用配置，DHCP可有可無(wú)；
    （3）不需要廣播，通過(guò)組播和任意播提供更好的網(wǎng)絡(luò)帶寬效用；
    （4）為所有類(lèi)型的應(yīng)用提供更好的QOS支持；
    （5）為數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)包提供本地信息安全框架，可以改進(jìn)虛擬專(zhuān)用網(wǎng)（VPN）的互操作性，包括數(shù)據(jù)的加密與對(duì)于所傳輸?shù)募用軘?shù)據(jù)和未加密數(shù)據(jù)進(jìn)行的身份驗(yàn)證，網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對(duì)IP報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn)；
    （6）功能強(qiáng)大并具有良好的擴(kuò)展性的IP頭部；
    （7）通過(guò)快速移交，增強(qiáng)靈活性，提供更好的路由優(yōu)化和分層移動(dòng)，即維護(hù)更小的路由表。
    下面的表格著重就IPv6和IPv4的特征作了比較：
    通過(guò)以上的對(duì)比我們發(fā)現(xiàn)，雖然IPv6的產(chǎn)生是為了解決IP地址不足的問(wèn)題，但是IETF制定IPv6標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候已經(jīng)考慮到現(xiàn)有IPv4標(biāo)準(zhǔn)的缺陷，為將來(lái)的NGN和3G的應(yīng)用做好了充分的準(zhǔn)備，特別是在安全性、QoS保證方面和流媒體能力。這些特性，對(duì)于提高電臺(tái)的制作、播出系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)可靠性和安全性是有很大幫助的。
    3.現(xiàn)有IPv4內(nèi)部網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及缺點(diǎn)
    現(xiàn)有的播出制作網(wǎng)與電臺(tái)辦公網(wǎng)是物理隔離的，這就導(dǎo)致所有的音頻資料都必須在每套節(jié)目特定的錄音工作站上，將其拷貝到服務(wù)器上后，才能在播出工作站上播出。而如果采編人員在外地制作的節(jié)目，也必須通過(guò)存儲(chǔ)設(shè)備將音頻資料帶回后，再將音頻資料通過(guò)錄音工作站導(dǎo)入到服務(wù)器上，這些過(guò)程都會(huì)導(dǎo)致采訪資料無(wú)法及時(shí)播出。
    以上的操作過(guò)程都是基于安全性的考慮，而這種安全性的問(wèn)題正是由于IPv4協(xié)議自身的缺陷產(chǎn)生的，另一方面從外地將音頻資料通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送，也涉及到如何保證拷貝速率的問(wèn)題—即QoS問(wèn)題。如前所述，這些問(wèn)題都可以通過(guò)使用IPv6的新特性來(lái)解決。
    當(dāng)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到IPv6后，在外地制作音頻資料后，編輯人員可以通過(guò)VPN在外地?fù)苋氲诫娕_(tái)的內(nèi)部?jī)?nèi)部網(wǎng)，將音頻資料通過(guò)錄音工作站導(dǎo)入到服務(wù)器。
    4.從現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到IPv6的過(guò)程
    目前，從IPv4過(guò)渡到IPv6的方法有3種：兼容IPv4的IPv6地址、雙IP協(xié)議棧和基于IPv4隧道的IPv6。兼容IPv4的IPv6地址就是將IPv6地址的高96位填為0，低32位填為IPv4的地址，一個(gè)IPv6節(jié)點(diǎn)與一個(gè)IPv4節(jié)點(diǎn)可以使用這種地址在IPv4網(wǎng)絡(luò)中通信，這種方式主要應(yīng)用于使IPv6節(jié)點(diǎn)運(yùn)行于IPv4網(wǎng)絡(luò)。雙IP協(xié)議棧是在一個(gè)系統(tǒng)（如一個(gè)主機(jī)或一個(gè)路由器）中同時(shí)使用IPv4和IPv6兩個(gè)協(xié)議棧。這類(lèi)系統(tǒng)既擁有IPv4地址，也擁有IPv6地址，因而可以收發(fā)IPv4和IPv6兩種IP數(shù)據(jù)包。基于IPv4隧道的IPv6是一種更為復(fù)雜的技術(shù)，它是將整個(gè)IPv6數(shù)據(jù)包封裝在IPv4數(shù)據(jù)包中，由此實(shí)現(xiàn)在當(dāng)前IPv4網(wǎng)絡(luò)中的IPv6節(jié)點(diǎn)與IPv4節(jié)點(diǎn)之間的IP通信。
    IPv6網(wǎng)絡(luò)要求連接到網(wǎng)絡(luò)的所有設(shè)備都必須支持IPv6。簡(jiǎn)單說(shuō)，這些設(shè)備分為兩大類(lèi)：網(wǎng)絡(luò)主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)主機(jī)就是個(gè)人計(jì)算機(jī)或大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。不論是哪類(lèi)設(shè)備，IP協(xié)議棧都要升級(jí)到IPv6。路由器必須升級(jí)到IPv6，尤其是將IPv4網(wǎng)絡(luò)連接到IPv6網(wǎng)絡(luò)的路由器必須實(shí)支持IPv6。
    因此，在內(nèi)部網(wǎng)的改造過(guò)程中我們可以采用先將內(nèi)部網(wǎng)都改造為IPv6，在外部出口使用IPv6到IPv4的轉(zhuǎn)換與公網(wǎng)相連。當(dāng)公網(wǎng)全部升級(jí)為IPv6后，內(nèi)網(wǎng)與公網(wǎng)就可以統(tǒng)一使用IPv6連接。這樣既可以保證網(wǎng)絡(luò)的平滑升級(jí)，又降低升級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)。
    對(duì)圖1分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的內(nèi)部網(wǎng)中主要包括播出工作站、錄制工作站、服務(wù)器和交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)單元（簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)元），因此如果要將內(nèi)部網(wǎng)升級(jí)到IPv6，必須針對(duì)每個(gè)網(wǎng)元分別考慮。同時(shí)為了將內(nèi)部網(wǎng)與員工的辦公網(wǎng)相連，還需要將交換機(jī)與路由器相連以達(dá)到制作、播出內(nèi)部網(wǎng)與員工辦公網(wǎng)的互聯(lián)互通。
    基于以上考慮可以得到如下的升級(jí)后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：
    對(duì)網(wǎng)絡(luò)單元升級(jí)的實(shí)際操作：
    （1）操作網(wǎng)元的升級(jí)：現(xiàn)有的播出工作站、錄制工作站、服務(wù)器使用的都是win2000操作系統(tǒng)，而win2000還不支持IPv6協(xié)議棧。因此需要從微軟的網(wǎng)站下載IPv6協(xié)議軟件包，它是一個(gè)自解壓文件，雙擊軟件包文件將其解壓到本地目錄，運(yùn)行解壓目錄中的setup.exe -x，使用文本編輯器打開(kāi)目錄中的hotfix.ini文件，將[VERSION]段中NTServicePacketVersion＝256改為1024并保存，運(yùn)行目錄中的hotfix.exe，然后重啟計(jì)算機(jī)。在“網(wǎng)上鄰居”—>“屬性”雙擊“本地連接”，在“屬性”—>“Microsoft網(wǎng)絡(luò)客戶端”—>“安裝”—>“協(xié)議”—>“添加”—>“Microsoft IPv6”中安裝IPv6協(xié)議即可，最后在工作和服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置即可。對(duì)IPv6協(xié)議棧的安裝、設(shè)置與原來(lái)windows TCP/IP協(xié)議棧是基本相同的。此外對(duì)于不同win2000的SP版本，IPv6協(xié)議棧的安裝過(guò)程稍有不同，但都可以在微軟的網(wǎng)站上獲得相應(yīng)的幫助信息。安裝后可以使用ping::1命令來(lái)驗(yàn)證IPv6是否正確安裝。
    （2）交換網(wǎng)元的升級(jí)：交換網(wǎng)元工作在ISO七層協(xié)議的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），對(duì)IP協(xié)議是不敏感的，因此不需要更換。但如果交換網(wǎng)元是可網(wǎng)管的交換機(jī)，就不許升級(jí)其相應(yīng)的軟件，使其協(xié)議棧也可以支持IPv6，以便實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管功能。
    （3）路由網(wǎng)元的升級(jí)：對(duì)于與外網(wǎng)相連的路由器，由于現(xiàn)有的公網(wǎng)仍然使用IPv4，因此路由器需要支持IPv4/IPv6雙棧。

    三. 總結(jié)及展望
    本文對(duì)現(xiàn)有制作、播出局域網(wǎng)的升級(jí)和改造，均是結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，將現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)平滑升級(jí)到IPv6。IPv6替代IPv4是In