智能電網(wǎng)——奧巴馬政府實(shí)現(xiàn)國家電網(wǎng)現(xiàn)代化的努力——是IPV6的殺手應(yīng)用嗎?
這是互聯(lián)網(wǎng)工程師在看到數(shù)十億美元的刺激經(jīng)濟(jì)資金投入到智能電表,、自動(dòng)化公用事業(yè)子站和新的傳感器網(wǎng)絡(luò)等方面的時(shí)候?qū)⑻岢龅膯栴}。所有這些都將利用IPV6提供的充裕的地址空間和內(nèi)置的安全功能,。IPV6是人們期待已久的互聯(lián)網(wǎng)主要通訊協(xié)議的升級,。
白宮本周二宣布,，它已經(jīng)批準(zhǔn)將34億美元的刺激經(jīng)濟(jì)資金投入到電業(yè)公司以支持100個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目。美國政府的智能電網(wǎng)撥款與私營企業(yè)的投資相當(dāng),，在未來三年里將一共投資80多億美元,。
美國聯(lián)邦政府官員表示，智能電網(wǎng)將支持互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),。
爭論的焦點(diǎn)是,，智能電網(wǎng)將支持當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IPv4，還是將推動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IPV6在企業(yè)和家庭中的應(yīng)用,。IPV6已經(jīng)推出10多年時(shí)間了,。IPV6的應(yīng)用一直比較緩慢，因?yàn)橐恢睕]有具體的商業(yè)推動(dòng)因素促使企業(yè)花錢升級自己的路由器,、服務(wù)器和應(yīng)用程序以支持IPV6,。
IPv4是互聯(lián)網(wǎng)的主要通訊協(xié)議,，使用32位地址,，能夠在互聯(lián)網(wǎng)上支持43億個(gè)具有公共地址的設(shè)備,。IPV6使用128位地址方案，能夠支持不可思議的設(shè)備數(shù)量：2的128次冪,。與地址空間將在2012年用完的IPv4相比,，IPV6還有內(nèi)置的安全功能和增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)管理功能。
隨著IPv4地址空間耗盡的日期日益臨近,，互聯(lián)網(wǎng)專家稱,，智能電網(wǎng)項(xiàng)目采用IPV6是非常重要的。
向互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商分配IPv4和IPV6地址的美洲互聯(lián)網(wǎng)號碼注冊管理機(jī)構(gòu)總裁兼首席執(zhí)行官John Curran說,，如果智能網(wǎng)關(guān)將取得成功,，它將支持?jǐn)?shù)千萬臺(tái)設(shè)備或者數(shù)億臺(tái)設(shè)備。我們?yōu)檫@個(gè)項(xiàng)目沒有留下太多的IPv4地址空間,。
Curran說,，公用事業(yè)公司可以使用智能電網(wǎng)項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)地址解析設(shè)備中隱藏的專用的IPv4地址。但是,，這種方法比使用IPV6地址更復(fù)雜并且風(fēng)險(xiǎn)更大,。IPV6有充裕的可公開看到的地址空間。
由于IPv4地址稀少,，企業(yè)經(jīng)常使用網(wǎng)絡(luò)地址解析設(shè)備讓幾十個(gè)或者數(shù)百個(gè)專用設(shè)備共享一個(gè)公共的IPv4地址,。這種做法經(jīng)常導(dǎo)致重復(fù)的IPv4地址。如果基于專用IP地址的網(wǎng)絡(luò)意外地泄露到公共互聯(lián)網(wǎng),，這些專用的IPv4地址就好引起問題,。
Curran說，如果智能電網(wǎng)必須是一個(gè)處理沖突問題,、網(wǎng)絡(luò)地址解析和地址空間用光等問題的地址分配計(jì)劃,，這個(gè)項(xiàng)目就會(huì)更困難。采用IPV6肯定會(huì)更簡單,。我不想成為編寫智能電網(wǎng)如何使用IPv4運(yùn)行幾十年的計(jì)劃的人,。
什么是智能電網(wǎng)?
智能電網(wǎng)是一種雙向通訊系統(tǒng)，將向電業(yè)公司提供用戶使用電力的實(shí)時(shí)的可見性和控制,。人們認(rèn)為擁有智能電網(wǎng)對于開發(fā)太陽能,、風(fēng)能以及電力混合動(dòng)力車等再生能源是非常重要的。
美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究機(jī)構(gòu)(NIST)智能電網(wǎng)國家協(xié)調(diào)員George Arnold解釋說,，智能電網(wǎng)就是要提供可再生能源和能夠分配可再生資源,。我們要擁有一個(gè)智能電網(wǎng)架構(gòu)。這樣,，采用太陽能板和風(fēng)車的樓房就能夠把電力輸入到電網(wǎng),。
NIST稱，智能電網(wǎng)預(yù)計(jì)將使用互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)建造,。然而,，一些高性能指揮與控制應(yīng)用程序可能需要專用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,。
Arnold說，IP和互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)將是智能電網(wǎng)選擇的一個(gè)協(xié)議,。也許有一些專用的應(yīng)用程序不適合這個(gè)協(xié)議,。因此，當(dāng)你使用數(shù)億個(gè)設(shè)備與智能電網(wǎng),、智能設(shè)備等通訊的時(shí)候,，我們不能說IP必須應(yīng)用到每一個(gè)地方。IP在普遍性,、實(shí)施和能夠以低成本創(chuàng)建互操作的基礎(chǔ)設(shè)施的能力方面顯然具有壓倒的優(yōu)勢,。
Arnold說，他看到長期采用IPV6智能電網(wǎng)的需要好處,。但是,，有些公用公司已經(jīng)在使用IPv4繼續(xù)進(jìn)行現(xiàn)代化的努力。
Arnold稱,，從智能電網(wǎng)的發(fā)展方向看,，IPV6是很簡單的。然而,，我們還必須要支持現(xiàn)有的技術(shù),。有一些計(jì)量設(shè)備廠商已經(jīng)在使用IP，并且他們正在使用IPv4,。我們需要有一個(gè)利用現(xiàn)有的技術(shù)并且把這種技術(shù)發(fā)展為長期觀點(diǎn)的戰(zhàn)略,。
互聯(lián)網(wǎng)專家警告稱，電業(yè)公司在自己的智能電網(wǎng)項(xiàng)目中使用IPv4是一個(gè)錯(cuò)誤,。
經(jīng)營自己的咨詢公司的前NeuStar公司官員Richard Shockey說,，美國有1.5億計(jì)量設(shè)備。如果你在美國的每一個(gè)計(jì)量設(shè)備節(jié)點(diǎn)使用一個(gè)IP地址,，你就不能使用IPv4地址,。這個(gè)問題還還沒有完全引起電業(yè)公司的注意。電業(yè)公司必須明白的是他們希望部署在IP網(wǎng)絡(luò)上的許多標(biāo)準(zhǔn)需要適當(dāng)?shù)貫镮PV6協(xié)議重新改造,。
IETF推動(dòng)IPV6
IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)希望NIST在智能電網(wǎng)中選擇它的許多標(biāo)準(zhǔn),，特別是IPV6標(biāo)準(zhǔn)。IETF主席和思科研究員Fred Baker曾編寫一個(gè)文件,，指出了智能電網(wǎng)項(xiàng)目應(yīng)該考慮在IP套裝軟件中使用的核心的協(xié)議,。
Baker說，有些關(guān)于智能電網(wǎng)的觀點(diǎn)要讓這些工具能夠訪問計(jì)量器后面的設(shè)備并且與你的冰箱溝通,。如果你要做這個(gè)事情,，你就會(huì)需要比每一個(gè)計(jì)量器一個(gè)地址更多的IP地址。這是IPV6真正顯示其重要性的地方,。
IPV6用于智能電網(wǎng)計(jì)量器接口的另一個(gè)理由是電業(yè)公司可能使用無線網(wǎng)絡(luò)通過一個(gè)管理網(wǎng)關(guān)或者路由器與數(shù)千個(gè)計(jì)量器通訊,。你需要一個(gè)協(xié)議,，以便把許多設(shè)備放在一個(gè)子網(wǎng)中。Baker說,，使用IPv4可能做到,。但是,，使用IPV6會(huì)更容易,。
Baker建議電業(yè)公司在自己的智能電網(wǎng)項(xiàng)目中一直支持IPV6。但是,，他們在短期內(nèi)還應(yīng)該支持IPv4,。他說，IPV6確實(shí)是一個(gè)更好的解決方案,。如果你在一個(gè)子網(wǎng)中放入5000個(gè)家庭,，你可以使用IPv4做這個(gè)事情。但是,，我不想用IPv4嘗試這個(gè)事情,。我要用IPV6協(xié)議，用更簡單的,、更有伸縮性的和更強(qiáng)大的方式做這個(gè)事情,。
Baker說，一些電業(yè)公司計(jì)劃在自己的智能電網(wǎng)項(xiàng)目中使用專有的IPv4地址,，假設(shè)這些智能電網(wǎng)通訊永遠(yuǎn)不會(huì)接觸到互聯(lián)網(wǎng),。他說，這是一個(gè)錯(cuò)誤,，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)提供商和Web站點(diǎn)在專有的IPv4地址意外地暴露給互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)遇到問題,。
Baker補(bǔ)充說，對于公用事業(yè)行業(yè)來說,，擁有一個(gè)獨(dú)特的IPV6地址空間是更安全的,。他說，公用事業(yè)公司在自己的智能電網(wǎng)項(xiàng)目中使用包括IPV6在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)比使用專有的替代標(biāo)準(zhǔn)要更便宜,。如果我建立一個(gè)每一個(gè)東西都能在上面運(yùn)行的一個(gè)通用的基礎(chǔ)設(shè)施,，這種設(shè)施的建造、運(yùn)行和維護(hù)就會(huì)更便宜,。這是采用互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的一個(gè)基本的理由,。
快速部署
智能電網(wǎng)正在進(jìn)入部署的快車道。智能電網(wǎng)是否采用IPV6協(xié)議應(yīng)該在2010年前確定,。NIST在這項(xiàng)現(xiàn)代化的努力收到數(shù)十億美元的刺激資金之后于今年4月開始加強(qiáng)了這個(gè)有2年時(shí)間的智能電網(wǎng)的努力,。今年9月，NIST發(fā)布了一套智能電網(wǎng)兼容性標(biāo)準(zhǔn)草案,。這些標(biāo)準(zhǔn)包括IPv4和IPV6,，最終版本將在今年年底發(fā)布,。
NIST將建立一個(gè)智能電網(wǎng)互操作性委員會(huì)來監(jiān)管這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)過程的進(jìn)展。這個(gè)委員會(huì)將在11月17日至19日在丹佛舉行的“Grid-Interop 2009”(網(wǎng)格互操作性2009)會(huì)議上選定,。智能電網(wǎng)的商業(yè)機(jī)會(huì)已經(jīng)引起了美國主要網(wǎng)絡(luò)公司的關(guān)注,。市場研究公司BCC Research預(yù)測稱，2014年智能電網(wǎng)市場將從2008年的173億美元增長到374億美元,。關(guān)注這個(gè)市場機(jī)會(huì)的網(wǎng)絡(luò)廠商包括思科,、微軟和谷歌。
Shockey說,，智能電網(wǎng)是龐大的,。這是我曾經(jīng)工作15年的電信行業(yè)以外的數(shù)據(jù)通訊架構(gòu)的最大的改造項(xiàng)目。我認(rèn)為,，北美地區(qū)的每一個(gè)數(shù)據(jù)通訊公司毫無疑問都在關(guān)注這個(gè)事情,。
這是Shockey和其他人都希望智能電網(wǎng)將幫助推動(dòng)IPV6開發(fā)的原因。Shockey說,，有些人需要告訴電力行業(yè),，不言而喻的是智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)必須要為IPV6設(shè)計(jì)。