大規(guī)模發(fā)展IPv6，講給互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)帶來(lái)機(jī)遇

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

工信部信息通信管理局副局長(zhǎng)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(yùn)行的保障，是推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(guò)渡。IPv6在業(yè)內(nèi)被提了多年，目前IPv6建設(shè)是否達(dá)到預(yù)期？在推進(jìn)IPv6建設(shè)中，還存在哪些不足？下一步又該如何推進(jìn)？科技日?qǐng)?bào)記者就此采訪了相關(guān)人士。

巨大市場(chǎng)呼喚IPv6早日補(bǔ)位

接入互聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)終端或接口都擁有一個(gè)標(biāo)識(shí)符，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，標(biāo)識(shí)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(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議中，標(biāo)識(shí)符也被稱為IP地址。當(dāng)前，IP地址共有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即IPv4和IPv6。

二者的區(qū)別在于，IPv4地址的長(zhǎng)度為32位，大約可提供40億個(gè)地址空間，而IPv6地址的長(zhǎng)度為128位，其數(shù)量號(hào)稱能夠?yàn)槿澜缑恳涣Ｉ匙臃峙湟粋€(gè)地址。

“IPv6是IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）設(shè)計(jì)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(kuò)展版的統(tǒng)一語(yǔ)言?！敝袊?guó)工程院院士吳建平在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示。

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

我國(guó)接入國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)時(shí)間較晚，申請(qǐng)IPv4地址遇到許多困難，運(yùn)營(yíng)商可提供的公有IPv4地址很少，據(jù)中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心的數(shù)據(jù)，直到2017年，我國(guó)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(shí)所使用的都是運(yùn)營(yíng)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(guò)NAT路由器將本地地址進(jìn)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(shuō)，這種方式上網(wǎng)用的是內(nèi)部門(mén)牌號(hào)，而不是全球號(hào)碼牌。

中國(guó)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(dǎo)致了向IPv6升級(jí)的動(dòng)力明顯不足。

談及IPv6發(fā)展，離不開(kāi)2017年底的一份重要文件。

當(dāng)年，《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃》（以下簡(jiǎn)稱《計(jì)劃》）印發(fā)，它被認(rèn)為是一個(gè)具有劃時(shí)代意義的歷史性文件。

《計(jì)劃》對(duì)發(fā)展IPv6各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的任務(wù)都做了詳細(xì)分解。例如，到2020年末，市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的良性發(fā)展環(huán)境日臻完善，IPv6活躍用戶數(shù)超過(guò)5億，在互聯(lián)網(wǎng)用戶中的占比超過(guò)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(kāi)始，新增的用戶都必須使用IPv6。

“這會(huì)強(qiáng)制增加IPv6用戶，IPv6用戶越多，市場(chǎng)越大，就會(huì)吸引越多的商家進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。商家投入越多，資源越多，對(duì)用戶越有吸引力。IPv6發(fā)展才能形成良性循環(huán)?！蓖趵^龍說(shuō)。

創(chuàng)新服務(wù)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(guó)位居第一、中國(guó)第二、德國(guó)第三。中國(guó)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(guó)IPv6地址分配總數(shù)為47885塊/32。

在第二屆中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)資源大會(huì)上鄔賀銓稱，今年8月份，國(guó)內(nèi)監(jiān)測(cè)平臺(tái)監(jiān)測(cè)到的中國(guó)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(jì)劃》出臺(tái)后，電信、聯(lián)通、移動(dòng)等運(yùn)營(yíng)商就已經(jīng)開(kāi)始支持IPv6。很多普通的手機(jī)用戶、家庭用戶，實(shí)際上已經(jīng)具備了使用IPv6網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的客觀條件。

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

鄔賀銓同時(shí)也指出，國(guó)內(nèi)的IPv6規(guī)模部署仍有很多不足，概括起來(lái)大概有3點(diǎn)：第一，目前網(wǎng)站及應(yīng)用大多數(shù)是IPv6首頁(yè)可達(dá)，更深層次的鏈接還未支持IPv6訪問(wèn)，直播、游戲等流量集中的應(yīng)用，核心內(nèi)容支持IPv6訪問(wèn)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(yán)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(tái)等應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施是互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容和應(yīng)用的重要載體，對(duì)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(dāng)前來(lái)看，二者的升級(jí)比例還不夠高，對(duì)IPv6的部署進(jìn)度也造成一定阻礙。

那么，未來(lái)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(shí)問(wèn)題尤其重要。創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)，可能是發(fā)展IPv6最重要的一個(gè)策略?！痹谕趵^龍看來(lái)，普通用戶更關(guān)心的是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)好不好、應(yīng)用好不好?！叭绻磥?lái)能出現(xiàn)一些專門(mén)支持IPv6的爆款應(yīng)用，IPv6的價(jià)值將有望更為直接地體現(xiàn)出來(lái)。”

“熱”發(fā)展同時(shí)需要“冷”思考

IPv6地址空間的增長(zhǎng)，將為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)質(zhì)變的效應(yīng)，這個(gè)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(shì)。

在IPv4中，IPSec（即通過(guò)對(duì)IP協(xié)議的分組進(jìn)行加密和認(rèn)證來(lái)保護(hù)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(bǔ)充附件，而在IPv6中，IPSec成為內(nèi)嵌的一種標(biāo)準(zhǔn)化IP安全協(xié)議，解決了通信設(shè)備之間安全通信的標(biāo)準(zhǔn)化、互操作等問(wèn)題，從而確保端到端的通信安全。

“對(duì)傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)病毒一直是個(gè)棘手的問(wèn)題。一旦有一臺(tái)機(jī)器感染了病毒，進(jìn)行安全掃描的過(guò)程中可能會(huì)感染到更多機(jī)器。但在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，這種情形不大可能發(fā)生。”王繼龍說(shuō)，IPv4是一個(gè)密集網(wǎng)絡(luò)，用戶密度高。但I(xiàn)Pv6是一個(gè)稀疏網(wǎng)絡(luò)，最小的局域網(wǎng)規(guī)模也能達(dá)到現(xiàn)在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的40億倍。對(duì)稀疏網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，即使掃描最小的局域網(wǎng)都很困難。

在第二屆中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)資源大會(huì)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(tái)，大規(guī)模發(fā)展IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)，將會(huì)給互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展帶來(lái)歷史性發(fā)展機(jī)遇。

“IPv6正在行業(yè)應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施中深度滲透，應(yīng)用需求比之前更加迫切，但I(xiàn)Pv6地址空間巨大、網(wǎng)絡(luò)信息端到端加密等問(wèn)題也會(huì)隨之帶來(lái)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(kuò)展下網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性難以保障；另一方面，在保證安全性的同時(shí)也會(huì)不可避免地犧牲實(shí)時(shí)性，這些矛盾將對(duì)用戶體驗(yàn)影響非常大，需要在以后的發(fā)展中不斷調(diào)試和改進(jìn)。

在王繼龍看來(lái)，開(kāi)放共享是互聯(lián)網(wǎng)天然所具備的特點(diǎn)，在建設(shè)IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中，全球應(yīng)共同強(qiáng)化對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的管理和治理。“在有序治理和開(kāi)放創(chuàng)新之間平衡，需要大智慧?！?br /> 責(zé)編AJX