IPv6能为物联网的发展带来什么帮助

（文章来源：OFweek物联网）

随着互联网时代的到来，人们的工作、生活等习惯发生了翻天覆地的变化，而人们享受着互联网带来的便利性。然而，在2014年8月12日下午4点钟开始，全世界的网络突然都变慢了一点点，对于普通人而言，网络速度慢了一点点似乎并不受影响，但对于金融、国防等重点行业来说，哪怕是慢了1毫秒，都会导致各类问题出现。而引发网络变慢的原因，只是路由规则太多。

IPv4作为一种无连接的协议，全称是“网际协议版本4”，又称互联网通信协议第四版，是网际协议开发过程中的第四个修订版本，也是此协议第一个被广泛部署的版本。IPv4是互联网的核心，也是使用最广泛的网际协议版本。早在二十多年前，“IPv4即将枯竭”的信息就不绝于耳，而这并非空穴来风——互联网建立之初，并非给所有人应用，而是美国军方。

如果单一给美国军方使用互联网，IPv4地址空间中有4，294，967，296（2的32次方）个地址，足够美军使用。但一旦应用在普通民众中，IPv4的地址数量并不足以支撑起整个世界。尤其是进入21世纪后，随着计算机和智能手机的迅速普及，互联网开始爆发性发展，越来越多的上网设备出现，越来越多的人开始连接互联网。这就意味着，需要越来越多的IP地址。

虽然IPv4有近43亿个地址，但其并非每个用户都能使用一个地址，特别是对家庭电子设备多的用户而言，IPv4最多只能做到一个路由器采用一个地址。如何解决IPv4地址不足？科研人员也绞尽脑汁，目前最常用的解决方案为以下两个：1、提高IPv4地址的空间利用效率。如子网技术和超网技术，这些技术是解决由于IPv4地址类别之间空间差异过大，导致地址空间利用率太低而出现的；2、利用私网（NAT）技术对IP地址进行重用，从而等效于实现了IP地址空间的扩展。但不可避免的是，即使采用以上两种方法，都不可避免遇到IPv4地址总空间的根本限制。

如何让地址数量增加？最为根本的解决方案是使用IPv6。IPv6，能否支撑起物联网世界？随着国内物联网的普及，万物互联的时代已经来临。然而，每一个设备都会采用到单一的IP地址，就IPv4的容积而言，IPv4并不足以支撑起上百亿设备的市场。IPv6被提上了日程。

IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”（互联网协议第6版）的缩写，是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。然而早在1990年，IETF（互联网工程任务小组，成立于1985年底，是全球互联网最具权威的技术标准化组织）就开始规划IPv4的下一代协议。他们还建立了临时的ad－hoc下一代IP（IPng）领域来专门解决下一代IP的问题。

作为IPv6问题测试的平台，6bone网络包括协议的实现、IPv4向IPv6迁移等功能。随着十多年的发展，IPv6已经被很多通信网络和终端设备厂商支持，取得了长足的进步。以我们用的最多的windows电脑操作系统来说，从Windows 2000开始，就已经支持IPv6了。到Windows XP时，进入了产品完备阶段。而Windows Vista及以后的版本，如Win7、Win8、Win10等，都已经完全支持IPv6。

2012年6月6日，国际互联网协会专门举行了“世界IPv6启动纪念日”。这一天，多家知名网站（如Google、Facebook和Yahoo等）正式开始永久性支持IPv6访问。而据相关报道，IPv6支持的数量，相比IPv4得到大幅度提升，其可分配 34028236692093846346……个地址，也就是2的128次方个地址，而这个数量级，即使是给地球上每一颗沙子都分配一个IP，也足够使用。

那么IPv6有什么优点？1、IPv6使用更小的路由表；2、IPv6增加了增强的组播支持以及对流的控制，对多媒体应用很有利，对服务质量（QoS）控制也很有利；3、IPv6加入了对自动配置的支持；4、IPv6具有更高的安全性；5、IPv6具有更好的扩容能力；6、IPv6具有更好的头部格式；可以说，IPv6的出现，将直接解决当前物联网承载数量问题。

但从2012年IPv6的推出，已经过去8年，为何IPv6没有实现全面普及？IPv6为什么没有取代IPv4？虽然IPv6相对IPv4有着众多优势，但IPv6在我国的推广呈现出两个波浪。在2015年5月，《国务院办公厅关于加快高速宽带网络建设推进网络提速降费的指导意见》中提到，加大支持力度，促进向下一代互联网演进升级。2015年9月4日公布的《国务院印发三网融合推广方案的通知》中提到，网络承载和技术创新能力进一步提升，全面支持互联网协议第六版（IPv6）。但对着“意见”和“通知”的下发，我国并未快速进入IPv6时代，而这与当时产业的发展密切相关。

相比发达国家，我国IPv6的发展则相对滞后，全球ICP的IPv6支持率为25．4％，中国仅为5．0％。在应用方面，我国IPv6的产品极小，主流应用均未使用到IPv6，同时，国外由于技术限制，并未出口IPv6产品到我国，这导致我国对IPv6的需求并多。同时，由于NAT技术的成熟应用，我国所分配到的IPv4地址被NAT技术层层套用，一个IPv4地址被多人应用，而基于NAT技术，可以同时做到NAT技术套NAT，从而使一个IPv4地址承载了成千上百个设备。其次，则是利益相关。由于IPv4地址的稀缺性，IPv4地址价格极高，上游运营商能通过单个IPv4地址获取极大的利润。而一旦采用IPv6，上游运营商的利润将大幅度下跌。

最后则是成本问题，IPv4由于应用了数十年，IPv4模块早已形成良好的产业链，价格相对IPv6而言极低。据相关产业人士说道：“随着中国网络设备数量的发展，‘IPv4＋NAT’的模式会继续存在一段时间。”

（责任编辑：fqj）