大規(guī)模發(fā)展IPv6，講給互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)帶來機遇

不能僅僅為了支持IPv6而使用IPv6，如何利用IPv6解決現(xiàn)實問題尤其重要。創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)服務、應用服務、數(shù)據(jù)服務，可能是發(fā)展IPv6最重要的一個策略。11月15日，在第二屆中國互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)資源大會上，IPv6被多位專家熱議。

工信部信息通信管理局副局長隋靜稱，包括IPv6等在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)資源數(shù)量不斷增加，互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)資源是互聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)定運行的保障，是推進數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)。

目前，全球IPv4地址資源已分配殆盡，全球互聯(lián)網(wǎng)正向以IPv6地址為基礎(chǔ)的下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)過渡。IPv6在業(yè)內(nèi)被提了多年，目前IPv6建設(shè)是否達到預期？在推進IPv6建設(shè)中，還存在哪些不足？下一步又該如何推進？科技日報記者就此采訪了相關(guān)人士。

巨大市場呼喚IPv6早日補位

接入互聯(lián)網(wǎng)的每個終端或接口都擁有一個標識符，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，標識符的作用與郵件中發(fā)送信件的地址相同。在網(wǎng)絡(luò)通信標準TCP/IP協(xié)議中，標識符也被稱為IP地址。當前，IP地址共有兩個標準，即IPv4和IPv6。

二者的區(qū)別在于，IPv4地址的長度為32位，大約可提供40億個地址空間，而IPv6地址的長度為128位，其數(shù)量號稱能夠為全世界每一粒沙子分配一個地址。

“IPv6是IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務組）設(shè)計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議（IPv4）的下一代互聯(lián)網(wǎng)IP協(xié)議，是擴展版的統(tǒng)一語言?！敝袊こ淘涸菏繀墙ㄆ皆诮邮芸萍既請笥浾卟稍L時表示。

發(fā)展IPv6，是和移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展緊密相關(guān)的。清華大學網(wǎng)絡(luò)科學與網(wǎng)絡(luò)空間研究院教授王繼龍說，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，用戶在不同場景下都可能要使用網(wǎng)絡(luò)，加上每個用戶可能有手機、Pad、電腦等多個終端，因此對網(wǎng)絡(luò)地址的需求旺盛。

我國接入國際互聯(lián)網(wǎng)時間較晚，申請IPv4地址遇到許多困難，運營商可提供的公有IPv4地址很少，據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心的數(shù)據(jù)，直到2017年，我國7.51億互聯(lián)網(wǎng)用戶僅有3.38億IPv4地址，由于地址數(shù)量不能滿足用戶需求，所以我們連接網(wǎng)絡(luò)時所使用的都是運營商分配的不固定IP地址，也就是采用NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)）私有地址轉(zhuǎn)換的方法，通過NAT路由器將本地地址進行轉(zhuǎn)換，共享NAT路由器所具有的全球IP地址，使用少量的公有IP地址代表較多的私有IP地址。通俗地說，這種方式上網(wǎng)用的是內(nèi)部門牌號，而不是全球號碼牌。

中國工程院院士鄔賀銓指出，采用NAT私有地址轉(zhuǎn)換的方法，雖然緩解了IPv4地址不足的壓力，但也導致了向IPv6升級的動力明顯不足。

談及IPv6發(fā)展，離不開2017年底的一份重要文件。

當年，《推進互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動計劃》（以下簡稱《計劃》）印發(fā)，它被認為是一個具有劃時代意義的歷史性文件。

《計劃》對發(fā)展IPv6各個時間節(jié)點的任務都做了詳細分解。例如，到2020年末，市場驅(qū)動的良性發(fā)展環(huán)境日臻完善，IPv6活躍用戶數(shù)超過5億，在互聯(lián)網(wǎng)用戶中的占比超過50%，新增網(wǎng)絡(luò)地址不再使用私有IPv4地址。這意味著，從2020年開始，新增的用戶都必須使用IPv6。

“這會強制增加IPv6用戶，IPv6用戶越多，市場越大，就會吸引越多的商家進入這個領(lǐng)域。商家投入越多，資源越多，對用戶越有吸引力。IPv6發(fā)展才能形成良性循環(huán)?！蓖趵^龍說。

創(chuàng)新服務或成為重要發(fā)展策略

據(jù)亞太互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)布的全球IPv6地址分配數(shù)據(jù)顯示，截至2019年12月底，在全球IPv6地址資源擁有量排名中，美國位居第一、中國第二、德國第三。中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）的數(shù)據(jù)顯示，截至2019年12月底，中國IPv6地址分配總數(shù)為47885塊/32。

在第二屆中國互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)資源大會上鄔賀銓稱，今年8月份，國內(nèi)監(jiān)測平臺監(jiān)測到的中國IPv6活躍用戶數(shù)3.65億，占互聯(lián)網(wǎng)用戶的比例是14.32%。

王繼龍表示，自2017年《計劃》出臺后，電信、聯(lián)通、移動等運營商就已經(jīng)開始支持IPv6。很多普通的手機用戶、家庭用戶，實際上已經(jīng)具備了使用IPv6網(wǎng)絡(luò)服務的客觀條件。

根據(jù)國家IPv6發(fā)展監(jiān)測平臺的最新數(shù)據(jù)，截至2020年7月，國內(nèi)用戶量排名前100位的商業(yè)網(wǎng)站及應用均已支持IPv6訪問。王繼龍指出，此前一些有一定影響力的互聯(lián)網(wǎng)服務或者軟件產(chǎn)品已經(jīng)移植、改造放在了IPv6上，但目前還沒有出現(xiàn)特別有影響力的IPv6應用資源。

鄔賀銓同時也指出，國內(nèi)的IPv6規(guī)模部署仍有很多不足，概括起來大概有3點：第一，目前網(wǎng)站及應用大多數(shù)是IPv6首頁可達，更深層次的鏈接還未支持IPv6訪問，直播、游戲等流量集中的應用，核心內(nèi)容支持IPv6訪問的較少；第二，在流量中占比更大的視頻多數(shù)是在固網(wǎng)上使用，而較多的家庭網(wǎng)關(guān)尚不支持IPv6，嚴重影響IPv6端到端貫通；第三，CDN（構(gòu)建在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上的智能虛擬網(wǎng)絡(luò)）和云平臺等應用基礎(chǔ)設(shè)施是互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容和應用的重要載體，對于優(yōu)化互聯(lián)網(wǎng)流量、提高網(wǎng)絡(luò)承載能力具有不可替代的作用，當前來看，二者的升級比例還不夠高，對IPv6的部署進度也造成一定阻礙。

那么，未來該如何發(fā)展IPv6？

“我們不能僅僅為了支持IPv6而使用IPv6，如何利用IPv6解決現(xiàn)實問題尤其重要。創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)服務、應用服務、數(shù)據(jù)服務，可能是發(fā)展IPv6最重要的一個策略?！痹谕趵^龍看來，普通用戶更關(guān)心的是網(wǎng)絡(luò)服務好不好、應用好不好。“如果未來能出現(xiàn)一些專門支持IPv6的爆款應用，IPv6的價值將有望更為直接地體現(xiàn)出來?！?/p>

“熱”發(fā)展同時需要“冷”思考

IPv6地址空間的增長，將為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來質(zhì)變的效應，這個質(zhì)變包括網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)使用上的變化。IPv6本身所具有的內(nèi)置安全性也將發(fā)揮出巨大優(yōu)勢。

在IPv4中，IPSec（即通過對IP協(xié)議的分組進行加密和認證來保護IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議集合）僅僅作為協(xié)議的補充附件，而在IPv6中，IPSec成為內(nèi)嵌的一種標準化IP安全協(xié)議，解決了通信設(shè)備之間安全通信的標準化、互操作等問題，從而確保端到端的通信安全。

“對傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)來說，網(wǎng)絡(luò)病毒一直是個棘手的問題。一旦有一臺機器感染了病毒，進行安全掃描的過程中可能會感染到更多機器。但在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，這種情形不大可能發(fā)生?！蓖趵^龍說，IPv4是一個密集網(wǎng)絡(luò)，用戶密度高。但IPv6是一個稀疏網(wǎng)絡(luò)，最小的局域網(wǎng)規(guī)模也能達到現(xiàn)在整個互聯(lián)網(wǎng)的40億倍。對稀疏網(wǎng)絡(luò)來說，即使掃描最小的局域網(wǎng)都很困難。

在第二屆中國互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)資源大會上，吳建平也指出，互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)，IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)為解決互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)技術(shù)挑戰(zhàn)提供了新的平臺，大規(guī)模發(fā)展IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)，將會給互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展帶來歷史性發(fā)展機遇。

“IPv6正在行業(yè)應用和基礎(chǔ)設(shè)施中深度滲透，應用需求比之前更加迫切，但IPv6地址空間巨大、網(wǎng)絡(luò)信息端到端加密等問題也會隨之帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)?！眳墙ㄆ街赋?，一方面，安全與數(shù)據(jù)共享之間存在著天然的技術(shù)鴻溝，規(guī)模擴展下網(wǎng)絡(luò)實時性難以保障；另一方面，在保證安全性的同時也會不可避免地犧牲實時性，這些矛盾將對用戶體驗影響非常大，需要在以后的發(fā)展中不斷調(diào)試和改進。

在王繼龍看來，開放共享是互聯(lián)網(wǎng)天然所具備的特點，在建設(shè)IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)的過程中，全球應共同強化對互聯(lián)網(wǎng)的管理和治理?！霸谟行蛑卫砗烷_放創(chuàng)新之間平衡，需要大智慧?！?br /> 責編AJX