中共中央办公厅、国务院办公厅近日印发《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》，推动建设IPv6商用网络，提出用5到10年的时间，形成下一代互联网自主技术体系和产业生态，建成全球最大规模的IPv6商业应用网络。IPv6具体是什么？与现行的IPv4相比具有哪些优势？它的推广面临哪些困境，又将迎来怎样的前景呢？
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什么是互联网协议第六版(IPv6)？
IPv6是由国际互联网标准化组织IETF设计的用于替代现行版本IPv4的下一代互联网核心协议，对过渡、路由、网管、传输、安全等已有比较成熟的标准。IPv4地址为32位编码，最多只能产生40多亿个IP地址，截至2016年10月底，亚太、欧洲、拉美、北美等地区IPv4地址池已完全耗尽。而根据中国互联网络信息中心的最新数据，我国7.51亿互联网用户仅有3.38亿个IPv4地址，人均0.45个。相比之下，IPv6的IP地址量为2的128次方，其海量规模甚至被形容为让地球上每颗沙粒都有一个IP地址。
与IPv4相比，IPv6具有哪些优势？
一、IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，最大地址个数为2^32;而IPv6中IP地址的长度为128，即最大地址个数为2^128。与32位地址空间相比，其地址空间增加了2^128-2^32个。
二、IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。
三、IPv6增加了增强的组播(Multicast)支持以及对流的控制(Flow Control)。这使网络上多媒体应用有了长足发展机会，为服务质量(QoS，Quality of Service)控制提供了良好的网络平台。
四、IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，在IPV6中的加密与鉴别选项提供了分组的保密性与完整性。
五、允许扩充。如果新的技术或应用需要时，IPv6允许协议进行扩充。
我国IPV6的发展情况
IPv6从1998年由CERNET首次引进中国，到今年2017年，也将满20年了。现在教育网的IPv6网络已经覆盖了800多所高校，已经有600万IPv6网络用户。电信、联通、移动的IPv6试点城市里面，合计也有超过1500万的IPv6用户。粗略算一算，国内IPv6的用户数量大约有2000万了。
不过，中国目前与美国、欧洲国家，乃至于印度之间的差距，不仅没有缩小，反而显著加大，中国在IPv6发展上严重落后。
2016年12月7日举行的“2016全球网络技术大会(GNTC)”上，中国工程院院士、清华大学教授吴建平在演讲中表示，我国的IPv6发展“起了个大早，赶了个晚集。”
在《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》中，我国将用5到10年时间，形成下一代互联网自主技术体系和产业生态，建成全球最大规模的IPv6商业应用网络，实现下一代互联网在经济社会各领域深度融合应用，成为全球下一代互联网发展的重要主导力量。
到2018年末，市场驱动的良性发展环境基本形成，IPv6活跃用户数达到2亿，在互联网用户中的占比不低于20%，并在以下领域全面支持IPv6：国内用户量排名前50位的商业网站及应用，省部级以上政府和中央企业外网网站系统，中央和省级新闻及广播电视媒体网站系统，工业互联网等新兴领域的网络与应用；域名托管服务企业、顶级域运营机构、域名注册服务机构的域名服务器，超大型互联网数据中心(IDC)，排名前5位的内容分发网络(CDN)，排名前10位云服务平台的50%云产品；互联网骨干网、骨干网网间互联体系、城域网和接入网，广电骨干网，LTE网络及业务，新增网络设备、固定网络终端、移动终端。
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，并在以下领域全面支持IPv6：国内用户量排名前100位的商业网站及应用，市地级以上政府外网网站系统，市地级以上新闻及广播电视媒体网站系统；大型互联网数据中心，排名前10位的内容分发网络，排名前10位云服务平台的全部云产品；广电网络，5G网络及业务，各类新增移动和固定终端，国际出入口。
到2025年末，我国IPv6网络规模、用户规模、流量规模位居世界第一位，网络、应用、终端全面支持IPv6，全面完成向下一代互联网的平滑演进升级，形成全球领先的下一代互联网技术产业体系。
打破美国一家独占主根服务器局面
互联网的顶级域名解析服务由根服务器完成，它对网络安全、运行稳定至关重要，被称为互联网的“中枢神经”。
美国利用先发优势主导的“多利益相关模式”根服务器治理体系已延续近30年。在IPv4协议内，全球共13台根服务器，唯一主根部署在美国，其余12台辅根有9台在美国，两台在欧洲，亚洲只有日本部署了1台辅根。
下一代互联网国家工程中心主任刘东接受采访时说，“所有的网络解析都要递归到根服务器”，这一体系造成全球互联网关键资源管理和分配极不均衡。另一方面，缺乏根服务器也使各国抵御大规模“分布式拒绝服务”攻击能力不足，“当国民经济都架设在这上头，潜在风险是很大的”。
基于IPv6的新型地址结构为新增根服务器提供了契机。据刘东介绍，工程中心2013年联合日本和美国相关运营机构和专业人士发起“雪人计划”，提出以IPv6为基础、面向新兴应用、自主可控的一整套根服务器解决方案和技术体系。
2016年，“雪人计划”在美国、日本、印度、俄罗斯、德国、法国等全球16个国家完成25台IPv6根服务器架设，其中中国部署4台，打破我国没有根服务器的困境，形成了13台原有根加25台IPv6根的新格局，从根服务器数量和分布方面为建立多边、民主、透明的国际互联网治理体系打下坚实基础。
全球主要内容提供商20%流量已是IPv6
任何与互联网相连的内容都需要有自己的数字地址,IPv6可以提供2的128次方个IP地址,资源几乎是无穷的。对于以“万物互联”为目标的物联网建设来说,这意味着所有想要连上网的物体都能被分配到IP地址。可以说,IPv6将成为下一代人类智能生活的枢纽工程。
“IPv6意味着互联网可以满足全球80亿人的需求,以及数倍于这一数字的物联网中‘物’的需求。”国际互联网协会亚太区主任拉杰内什·辛格说,“目前,IPv6已被广泛部署和应用,并仍在不断稳步增长。对一些主要网络运营商来说,IPv6已成为主体。在全球范围内,目前主要内容提供商的20%流量已是IPv6。而这一数字还在稳步上涨,可以预见,未来几年,主要互联网内容提供商的大部分流量将基于IPv6。”
最新统计数据显示,截至2017年8月,25台IPv6根服务器在全球范围内已累计收到2391个递归服务器的查询,主要分布在欧洲、北美和亚太地区,一定程度上反映出全球IPv6网络部署和用户发展情况。从流量看,IPv6根服务器每日收到查询近1.2亿次。
全球内容分发网络服务商Akamai提供的数据显示,目前,比利时的IPv6流量百分比最高,已超过46%。而就IPv6在国家或地区中的应用比例来看,中国截至今年8月仅为0.6%,排名第67。
“将商业互联网流量升级到IPv6,应作为优先事项,因为这将有助于奠定未来基础,尤其有利于抓住未来物联网时代的大量机会。”辛格说。
凭用户上网地址，就能判断个人信用情况
IPv6的广泛使用也将制造新风口,催生新技术新业态,在“互联网+”、新型智慧城市、工业互联网、云计算、物联网、智能制造、人工智能等领域带来新的商业机会。
开放性、共享性是互联网发展的原动力,但也给黑客、不法分子甚至恐怖分子带来可乘之机。
中国工程院院士邬贺铨说,IPv6协议的“超大地址空间”可以从技术上解决网络实名制和用户身份溯源问题,实现网络精准管理。在IPv6部署过程中,可采用地址编码技术识别IP地址类型,地址编码可精确到区县级。
“IPv6带来的实名制不会泄露隐私,有了IPv6,可以很大程度上减少网络诈骗,因为可以精准定位地址。”邬贺铨说,IPv6的可溯源性还可很好支持越来越多设置实名认证门槛的网上应用,以“芝麻信用”为例,凭用户上网地址有助判断其信用。
中国工程院院士、清华大学教授吴建平强调，在IPv4协议阶段,数据在网上传输时,不仅无法实现对作为数据接收方的用户溯源,更严重的结构缺陷是对数据发出方不做任何检查,这在真实的物理世界中是不可想象的。采用IPv6可以彻底解决遗留的安全漏洞,“有了IPv6,每个数据都知道是谁的,从哪个机器发的,谁接收的。”
激发企业的积极性，实现技术的安全和可控
如何将我国在发展IPv6上的技术优势转化为现实优势，争取弯道超车，还有相当多工作要做。
挑战首先来源于技术层面，安全问题是关键。吴建平认为，可以利用推进IPv6来抓住互联网体系结构，从根本上解决安全问题。“发展和安全应辩证考量，表面看起来不发展便是最大的安全。若坐等别国使用新技术，我们停滞不前，带来的可能是更不安全”，吴建平说。
面对IPv6在我国推广难的现实问题，邬贺铨建议，新增地址不允许再用私有地址，存量的私有地址在几年内转为IPv6，加大对IPv6安全技术的研究，大网站尤其是政府网站带头转到IPv6，应直接采用纯IPv6方案，减少转换，鼓励各类应用IPv6优先。
“企业决策应该从IPv6作为国家战略来进行判断和考量，不能只注重中短期利益，需要克服自身困难积极响应，提高对IPv6在拓展网络经济空间和国家安全等方面发挥的重大作用的认识，激发每个单位和企业主动使用IPv6的积极性。”吴建平说，“我们更要利用这次国家行动计划的机会，在解决IPv6下一代互联网面临的重大技术挑战、特别是安全可信和自主可控的IPv6技术体系方面，为国家抢得国际话语权和主动权，力争使我国在基于IPv6的下一代互联网研究上走在世界的前列。”
(长城24小时客户端综合报道稿源：新华网、央广网、经济日报等)
