大规模发展IPv6，讲给互联网核心技术带来机遇

不能仅仅为了支持IPv6而使用IPv6，如何利用IPv6解决现实问题尤其重要。创新网络服务、应用服务、数据服务，可能是发展IPv6最重要的一个策略。11月15日，在第二届中国互联网基础资源大会上，IPv6被多位专家热议。

工信部信息通信管理局副局长隋静称，包括IPv6等在内的互联网基础资源数量不断增加，互联网基础资源是互联网稳定运行的保障，是推进数字经济发展的基础。

目前，全球IPv4地址资源已分配殆尽，全球互联网正向以IPv6地址为基础的下一代互联网络过渡。IPv6在业内被提了多年，目前IPv6建设是否达到预期？在推进IPv6建设中，还存在哪些不足？下一步又该如何推进？科技日报记者就此采访了相关人士。

巨大市场呼唤IPv6早日补位

接入互联网的每个终端或接口都拥有一个标识符，在数据传输过程中，标识符的作用与邮件中发送信件的地址相同。在网络通信标准TCP/IP协议中，标识符也被称为IP地址。当前，IP地址共有两个标准，即IPv4和IPv6。

二者的区别在于，IPv4地址的长度为32位，大约可提供40亿个地址空间，而IPv6地址的长度为128位，其数量号称能够为全世界每一粒沙子分配一个地址。

“IPv6是IETF（互联网工程任务组）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代互联网IP协议，是扩展版的统一语言。”中国工程院院士吴建平在接受科技日报记者采访时表示。

发展IPv6，是和移动互联网、物联网的发展紧密相关的。清华大学网络科学与网络空间研究院教授王继龙说，随着移动互联网的发展，用户在不同场景下都可能要使用网络，加上每个用户可能有手机、Pad、电脑等多个终端，因此对网络地址的需求旺盛。

我国接入国际互联网时间较晚，申请IPv4地址遇到许多困难，运营商可提供的公有IPv4地址很少，据中国互联网络信息中心的数据，直到2017年，我国7.51亿互联网用户仅有3.38亿IPv4地址，由于地址数量不能满足用户需求，所以我们连接网络时所使用的都是运营商分配的不固定IP地址，也就是采用NAT（网络地址转换技术）私有地址转换的方法，通过NAT路由器将本地地址进行转换，共享NAT路由器所具有的全球IP地址，使用少量的公有IP地址代表较多的私有IP地址。通俗地说，这种方式上网用的是内部门牌号，而不是全球号码牌。

中国工程院院士邬贺铨指出，采用NAT私有地址转换的方法，虽然缓解了IPv4地址不足的压力，但也导致了向IPv6升级的动力明显不足。

谈及IPv6发展，离不开2017年底的一份重要文件。

当年，《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》（以下简称《计划》）印发，它被认为是一个具有划时代意义的历史性文件。

《计划》对发展IPv6各个时间节点的任务都做了详细分解。例如，到2020年末，市场驱动的良性发展环境日臻完善，IPv6活跃用户数超过5亿，在互联网用户中的占比超过50%，新增网络地址不再使用私有IPv4地址。这意味着，从2020年开始，新增的用户都必须使用IPv6。

“这会强制增加IPv6用户，IPv6用户越多，市场越大，就会吸引越多的商家进入这个领域。商家投入越多，资源越多，对用户越有吸引力。IPv6发展才能形成良性循环。”王继龙说。

创新服务或成为重要发展策略

据亚太互联网络信息中心发布的全球IPv6地址分配数据显示，截至2019年12月底，在全球IPv6地址资源拥有量排名中，美国位居第一、中国第二、德国第三。中国互联网络信息中心（CNNIC）的数据显示，截至2019年12月底，中国IPv6地址分配总数为47885块/32。

在第二届中国互联网基础资源大会上邬贺铨称，今年8月份，国内监测平台监测到的中国IPv6活跃用户数3.65亿，占互联网用户的比例是14.32%。

王继龙表示，自2017年《计划》出台后，电信、联通、移动等运营商就已经开始支持IPv6。很多普通的手机用户、家庭用户，实际上已经具备了使用IPv6网络服务的客观条件。

根据国家IPv6发展监测平台的最新数据，截至2020年7月，国内用户量排名前100位的商业网站及应用均已支持IPv6访问。王继龙指出，此前一些有一定影响力的互联网服务或者软件产品已经移植、改造放在了IPv6上，但目前还没有出现特别有影响力的IPv6应用资源。

邬贺铨同时也指出，国内的IPv6规模部署仍有很多不足，概括起来大概有3点：第一，目前网站及应用大多数是IPv6首页可达，更深层次的链接还未支持IPv6访问，直播、游戏等流量集中的应用，核心内容支持IPv6访问的较少；第二，在流量中占比更大的视频多数是在固网上使用，而较多的家庭网关尚不支持IPv6，严重影响IPv6端到端贯通；第三，CDN（构建在现有网络基础之上的智能虚拟网络）和云平台等应用基础设施是互联网内容和应用的重要载体，对于优化互联网流量、提高网络承载能力具有不可替代的作用，当前来看，二者的升级比例还不够高，对IPv6的部署进度也造成一定阻碍。

那么，未来该如何发展IPv6？

“我们不能仅仅为了支持IPv6而使用IPv6，如何利用IPv6解决现实问题尤其重要。创新网络服务、应用服务、数据服务，可能是发展IPv6最重要的一个策略。”在王继龙看来，普通用户更关心的是网络服务好不好、应用好不好。“如果未来能出现一些专门支持IPv6的爆款应用，IPv6的价值将有望更为直接地体现出来。”

“热”发展同时需要“冷”思考

IPv6地址空间的增长，将为互联网发展带来质变的效应，这个质变包括网络架构、网络管理和网络使用上的变化。IPv6本身所具有的内置安全性也将发挥出巨大优势。

在IPv4中，IPSec（即通过对IP协议的分组进行加密和认证来保护IP协议的网络传输协议集合）仅仅作为协议的补充附件，而在IPv6中，IPSec成为内嵌的一种标准化IP安全协议，解决了通信设备之间安全通信的标准化、互操作等问题，从而确保端到端的通信安全。

“对传统互联网来说，网络病毒一直是个棘手的问题。一旦有一台机器感染了病毒，进行安全扫描的过程中可能会感染到更多机器。但在IPv6网络中，这种情形不大可能发生。”王继龙说，IPv4是一个密集网络，用户密度高。但IPv6是一个稀疏网络，最小的局域网规模也能达到现在整个互联网的40亿倍。对稀疏网络来说，即使扫描最小的局域网都很困难。

在第二届中国互联网基础资源大会上，吴建平也指出，互联网体系结构是互联网关键核心技术，IPv6下一代互联网为解决互联网体系结构技术挑战提供了新的平台，大规模发展IPv6下一代互联网，将会给互联网核心技术创新发展带来历史性发展机遇。

“IPv6正在行业应用和基础设施中深度渗透，应用需求比之前更加迫切，但IPv6地址空间巨大、网络信息端到端加密等问题也会随之带来新的技术挑战。”吴建平指出，一方面，安全与数据共享之间存在着天然的技术鸿沟，规模扩展下网络实时性难以保障；另一方面，在保证安全性的同时也会不可避免地牺牲实时性，这些矛盾将对用户体验影响非常大，需要在以后的发展中不断调试和改进。

在王继龙看来，开放共享是互联网天然所具备的特点，在建设IPv6下一代互联网的过程中，全球应共同强化对互联网的管理和治理。“在有序治理和开放创新之间平衡，需要大智慧。”
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