IPv6的春天來了！

郭濤

從2001年加入中國計算機報，一直從事企業級計算、存儲，以及教據中心、云計算、大數據等方面的報道。

隨著云計算、大數據、5G、物聯網等的興起和發展，下一代網絡將迎來怎樣的機遇和挑戰？11月28～30日在北京舉行的全球網絡技術大會（GNTC）能否帶給我們新的啟示？

今年已經是連續第二年舉辦的GNTC大會引起了各方的極大關注，報名人數超過3000。在網絡的世界里，我們正經歷著從人與人的連接、人與物的連接到物與物的連接的巨大轉變。“萬物互聯的時代已經到來。”天地互連董事長、下一代互聯網國家工程中心主任劉東指出，“網絡技術的發展正處于一個關鍵的轉折點。在創新網絡技術的同時，我們還要建立一個良性發展的網絡生態環境。網絡改變世界，這是所有網絡從業者共同的心聲。”

GNTC大會可以說是一次對近幾年網絡領域技術創新的大檢閱，網絡安全、SDN、NFV、5G、NB-IoT、邊緣計算、云計算心、IPv6等熱點話題全部包含其中。GNTC也是對未來網絡發展的一個“預言”大會，針對下一代網絡的演進和變革，與會學者、專家和廠商、行業用戶各抒己見。

抓住IPv6這一機遇

IPv6無疑是本次大會的重中之重。

11月26日，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《推進互聯網協議第六版（IPv6）規模部署行動計劃》（以下稱《行動計劃》），并發出通知，要求各地區各部門結合實際認真貫徹落實。《行動計劃》的主要目標是，用5到10年時間，形成下一代互聯網自主技術體系和產業生態，建成全球最大規模的IPv6商業應用網絡，實現下一代互聯網在經濟社會各領域深度融合應用，成為全球下一代互聯網發展的重要主導力量。

《行動計劃》的出臺，不僅對IPv6的部署將起到極大的促進作用，同時對于我國在網絡核心技術的創新方面也將起到巨大的帶動作用。

亞太互聯網信息中心預測，IO年內IPv4將退出歷史舞臺，互聯網將全面轉向IPv6。被譽為互聯網之父之一的文頓·瑟夫博士也表示，IPv6是網絡發展的必由之路。

目前普遍采用的IPv4協議地址已分配殆盡。中國工程院院士鄔賀銓在GNTC大會上演講時提到，美國擁有的IPv4地址最多，平均每個網民可分到近6個地址，而中國網民人均不足半個IPv4地址。隨著物聯網、“互聯網+”等網絡應用的快速發展，全球對于IP地址的需求將持續增加。為解決IP地址不足的問題，在上個世紀90年代，互聯網工程任務小組（IEIF）在征求和協調各方意見后，推出了IPv6協議，并開始在全球范圍內進行推廣。由于IPv6采用128位地址，將地址空間擴大到2的128次方，這個空間大到無法想象。這對于網絡發展的第一要素——可擴展性來說無疑是極大的利好。鄔賀銓表示，從技術上，IPv6的超大地址空間解決了網絡實名制和用戶身份溯源的問題，可以實現網絡的精準管理。

隨著VoLTE和萬物互聯需求的增長，以及綜合考慮降低成本等方面的因素，全球IPv6的發展將提速。中國工程院院士、清華大學教授昊建平在GNTC大會發表演講時提到了一組數據：2015年全球IPv6流量較2012年增長了10倍，預計到2018年，IPv6流量將超過IPv4。毋庸置疑，EM5將成為下一代互聯網發展的基石和推進器。

《行動計劃》的推出，讓我們重新回到正確的IPv6部署和應用的道路上來。加快推進IPv6的規模化部署，有利于構建高速率、廣普及、全覆蓋、智能化的下一代互聯網。“大力發展基于IPv6的下一代互聯網，有助于顯著提升我國互聯網的承載能力和服務水平，更好融入國際互聯網，共享全球發展成果，有力支撐經濟社會的發展，在未來的國際競爭中贏得主動。”鄔賀銓表示。

IFM5對于工業互聯網發展的支撐作用，可以從一個側面說明發展IPv6的重要性和必要性。國務院印發的《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》指出，工業互聯網通過系統構建網絡、平臺、安全三大功能體系，打造人、機、物全面互聯的新型網絡基礎設施，形成智能化發展的新興業態和應用模式，是推進制造強國和網絡強國建設的重要基礎。

發展工業互聯網，主要任務之一就是夯實網絡基礎，而推動網絡改造升級的任務中就包括全面部署IPv6。打造工業互聯網，加強對產業的支撐，其核心內容之一是加大關鍵共性技術的攻關力度，包括加快IPv6等核心技術的攻關，促進邊緣計算、人工智能、增強現實、虛擬現實、區塊鏈等新興前沿技術在工業互聯網中的應用研究與探索。IPv6不僅僅是增加了更多地址空間，更重要的是，作為下一代互聯網的基石，它將對各類網絡應用提供更好的支撐。

在網絡體系結構上創新

吳建平認為，《行動計劃》的出臺，表明了國家對底層核心技術的重視。IPv6是我們發現和深入了解互聯網核心技術的一個新契機。

計算系統、軟件系統、互聯網，下一代互聯網構成了最基礎的IT架構。在核心技術上，我們雖然在CPU、操作系統的研發上不斷追趕，但與世界先進水平還是有差距。“我們在網絡核心技術的掌握上也與世界水平存在差距。”吳建平表示，“互聯網體系架構是互聯網的核心技術。我們必須在網絡的擴展性、安全性、高性能、實時性和移動性等方面有更大的突破。”

互聯網體系結構仍在不斷演進和創新，它起到了承上啟下的作用，向上支持各種不同的應用，向下保證全網通達。吳建平認為，互聯網體系結構的創新難點在于，在傳送格式和轉發方式相對穩定的情況下，路由控制必須持續滿足復雜而多變的應用需求，實現全網優化。具體來看，傳送格式要從IPv4轉向IPv6，轉發方式要實現無連接存儲轉發，而路由控制則是實現體系結構創新的關鍵點。

布局下一代互聯網已成為各國的核心戰略，也是搶點未來網絡空間控制權的重要一步。我國從2003年開始布局下一代互聯網，制定了從2003年到2020年的三個發展階段的路線圖：2003年至2010年為準備階段，啟動中國下一代互聯網示范工程（CNGI）；2011年至2015年為過渡階段，引導全社會向1Pv6過渡；2016年至2020年將全面普及IPv6。

目前，國際上缺乏EN6大規模組網的工程技術和經驗。IPv6海量地址空間尋址也帶來了新的技術挑戰。我國應該抓住互聯網技術改朝換代的歷史機遇，實現跨越式發展。

吳建平曾經親身參與了CNGI，體會深刻。CNGI取得的成果顯著：建成了全球最大的純IPv6示范網絡，主要采用國產IPv6核心路由器組建大規模網絡，IPv4向IPv5過渡技術及其規模應用，真實IPv6源地址驗證技術及其規模應用。CNGI的成果也得到了國際上的關注和肯定，特別是IPv6在2008年奧運會期間進行的廣泛測試更是獲得了各方稱贊。

另外，從下一代互聯網國家工程中心獲悉，由該中心牽頭發起的“雪人計劃”已在全球完成25臺IPv6根服務器架設，中國部署了其中的4臺。截至2017年8月，25臺IPv6根服務器在全球范圍內已累計收到2391個遞歸服務器的查詢，主要分布在歐洲、北美和亞太地區，這在一定程度上反映出全球IPv6網絡部署和用戶發展情況。從流量看，IPv6根服務器每日收到查詢近1.2億次。

IPv6帶來了更大的地址空間，在此基礎上，我們還要不斷提升網絡的質量、安全性等，嘗試在網絡體系結構上進行更多創新。就像吳建平所說，我國應該抓住全球從IPv4向IPv6過渡這一契機，在網絡核心技術的創新上更上一層樓。