IPv6進行時，別被這些因素絆住腳
不能僅僅為了支持IPv6而使用IPv6，如何利用IPv6解決現實問題尤其重要。創新網絡服務、應用服務、數據服務，可能是發展IPv6最重要的一個策略。
本報記者 陳 瑜
11月15日，在第二屆中國互聯網基礎資源大會上，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等在內的互聯網基礎資源數量不斷增加，互聯網基礎資源是互聯網穩定運行的保障，是推進數字經濟發展的基礎。
目前，全球IPv4地址資源已分配殆盡，全球互聯網正向以IPv6地址為基礎的下一代互聯網絡過渡。IPv6在業內被提了多年，目前IPv6建設是否達到預期？在推進IPv6建設中，還存在哪些不足？下一步又該如何推進？科技日報記者就此採訪了相關人士。
巨大市場呼喚IPv6早日補位
接入互聯網的每個終端或接口都擁有一個標識符，在數據傳輸過程中，標識符的作用與郵件中發送信件的地址相同。在網絡通信標準TCP/IP協議中，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。
二者的區別在於，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（互聯網工程任務組）設計的用於替代現行版本IP協議（IPv4）的下一代互聯網IP協議，是擴展版的統一語言。”中國工程院院士吳建平在接受科技日報記者採訪時表示。
發展IPv6，是和移動互聯網、物聯網的發展緊密相關的。清華大學網絡科學與網絡空間研究院教授王繼龍説，隨着移動互聯網的發展，用户在不同場景下都可能要使用網絡，加上每個用户可能有手機、Pad、電腦等多個終端，因此對網絡地址的需求旺盛。
我國接入國際互聯網時間較晚，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，據中國互聯網絡信息中心的數據，直到2017年，我國7.51億互聯網用户僅有3.38億IPv4地址，由於地址數量不能滿足用户需求，所以我們連接網絡時所使用的都是運營商分配的不固定IP地址，也就是採用NAT（網絡地址轉換技術）私有地址轉換的方法，通過NAT路由器將本地地址進行轉換，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。通俗地説，這種方式上網用的是內部門牌號，而不是全球號碼牌。
中國工程院院士鄔賀銓指出，採用NAT私有地址轉換的方法，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發展，離不開2017年底的一份重要文件。
當年，《推進互聯網協議第六版（IPv6）規模部署行動計劃》（以下簡稱《計劃》）印發，它被認為是一個具有劃時代意義的歷史性文件。
《計劃》對發展IPv6各個時間節點的任務都做了詳細分解。例如，到2020年末，市場驅動的良性發展環境日臻完善，IPv6活躍用户數超過5億，在互聯網用户中的佔比超過50%，新增網絡地址不再使用私有IPv4地址。這意味着，從2020年開始，新增的用户都必須使用IPv6。
“這會強制增加IPv6用户，IPv6用户越多，市場越大，就會吸引越多的商家進入這個領域。商家投入越多，資源越多，對用户越有吸引力。IPv6發展才能形成良性循環。”王繼龍説。
創新服務或成為重要發展策略
據亞太互聯網絡信息中心發佈的全球IPv6地址分配數據顯示，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。中國互聯網絡信息中心（CNNIC）的數據顯示，截至2019年12月底，中國IPv6地址分配總數為47885塊/32。
在第二屆中國互聯網基礎資源大會上鄔賀銓稱，今年8月份，國內監測平台監測到的中國IPv6活躍用户數3.65億，佔互聯網用户的比例是14.32%。
王繼龍表示，自2017年《計劃》出台後，電信、聯通、移動等運營商就已經開始支持IPv6。很多普通的手機用户、家庭用户，實際上已經具備了使用IPv6網絡服務的客觀條件。
根據國家IPv6發展監測平台的最新數據，截至2020年7月，國內用户量排名前100位的商業網站及應用均已支持IPv6訪問。王繼龍指出，此前一些有一定影響力的互聯網服務或者軟件產品已經移植、改造放在了IPv6上，但目前還沒有出現特別有影響力的IPv6應用資源。
鄔賀銓同時也指出，國內的IPv6規模部署仍有很多不足，概括起來大概有3點：第一，目前網站及應用大多數是IPv6首頁可達，更深層次的鏈接還未支持IPv6訪問，直播、遊戲等流量集中的應用，核心內容支持IPv6訪問的較少；第二，在流量中佔比更大的視頻多數是在固網上使用，而較多的家庭網關尚不支持IPv6，嚴重影響IPv6端到端貫通；第三，CDN（構建在現有網絡基礎之上的智能虛擬網絡）和雲平台等應用基礎設施是互聯網內容和應用的重要載體，對於優化互聯網流量、提高網絡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。
那麼，未來該如何發展IPv6？
“我們不能僅僅為了支持IPv6而使用IPv6，如何利用IPv6解決現實問題尤其重要。創新網絡服務、應用服務、數據服務，可能是發展IPv6最重要的一個策略。”在王繼龍看來，普通用户更關心的是網絡服務好不好、應用好不好。“如果未來能出現一些專門支持IPv6的爆款應用，IPv6的價值將有望更為直接地體現出來。”
“熱”發展同時需要“冷”思考
IPv6地址空間的增長，將為互聯網發展帶來質變的效應，這個質變包括網絡架構、網絡管理和網絡使用上的變化。IPv6本身所具有的內置安全性也將發揮出巨大優勢。
在IPv4中，IPSec（即通過對IP協議的分組進行加密和認證來保護IP協議的網絡傳輸協議集合）僅僅作為協議的補充附件，而在IPv6中，IPSec成為內嵌的一種標準化IP安全協議，解決了通信設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。
“對傳統互聯網來説，網絡病毒一直是個棘手的問題。一旦有一台機器感染了病毒，進行安全掃描的過程中可能會感染到更多機器。但在IPv6網絡中，這種情形不大可能發生。”王繼龍説，IPv4是一個密集網絡，用户密度高。但IPv6是一個稀疏網絡，最小的局域網規模也能達到現在整個互聯網的40億倍。對稀疏網絡來説，即使掃描最小的局域網都很困難。
在第二屆中國互聯網基礎資源大會上，吳建平也指出，互聯網體系結構是互聯網關鍵核心技術，IPv6下一代互聯網為解決互聯網體系結構技術挑戰提供了新的平台，大規模發展IPv6下一代互聯網，將會給互聯網核心技術創新發展帶來歷史性發展機遇。
“IPv6正在行業應用和基礎設施中深度滲透，應用需求比之前更加迫切，但IPv6地址空間巨大、網絡信息端到端加密等問題也會隨之帶來新的技術挑戰。”吳建平指出，一方面，安全與數據共享之間存在着天然的技術鴻溝，規模擴展下網絡即時性難以保障；另一方面，在保證安全性的同時也會不可避免地犧牲即時性，這些矛盾將對用户體驗影響非常大，需要在以後的發展中不斷調試和改進。
在王繼龍看來，開放共享是互聯網天然所具備的特點，在建設IPv6下一代互聯網的過程中，全球應共同強化對互聯網的管理和治理。“在有序治理和開放創新之間平衡，需要大智慧。”