IPv4地址耗盡但我國奔向IPv6的速度有點慢

文／付毅飛

“192.168……”這串數字，喜歡上網的人一定不會陌生。沒錯，這是IP地址。

IP地址是指互聯網協議地址。在網絡世界里，它如同每臺設備獨一無二的“身份證”，蘊藏著設備的信息。

最近，歐洲地區互聯網注冊網絡協調中心宣布，截至2019年11月25日15時35分（歐洲時間），最后一批IPv4地址已被分配完畢。

這件讓人擔憂了許久的事，終于發生了。這意味著，再也沒有IPv4地址可分配給網絡服務供應商和大型網絡基礎設施提供商。

按照當前互聯網的發展趨勢，到2020年，我國將會出現97億個IP地址缺口。要破解IP地址之荒，下一代IP協議——IPv6是唯一的解決之道。

但中國科學院計算機網絡信息中心原總工程師、研究員閻保平在接受科技日報記者采訪時表示，我國推動IPv6的力度仍有待加強。

海量IP是互聯網應用發展的前提

在IPv4框架下，地址數共有數十億個，放在全球范圍，大約人均一個。但我國分配到的地址數量只有幾億個，這無疑限制了我國互聯網的發展。

此前采取的對策，是通過軟件編程的方式，在一個IP地址下構建若干虛擬地址，如同一個樹干上的多個分支，以此實現多臺設備共享一個IP地址。

但這并非長久之計。中國航天科工集團（以下簡稱航天科工）網絡信息總體部生態戰略部副主任鐘松延向科技日報記者介紹，這種方式不僅復雜，而且沒有統一的標準，因此增加了許多額外的管理工作。

隨著萬物互聯時代的到來，屆時從城市里每盞路燈，工廠里每臺設備、傳感器，家里每臺電器，到人們身上的手機、手表等可穿戴智能設備，都需要一個IP地址。

這是IPv4無論如何都無法滿足的需求，只有IPv6才可以。

“IPv6最大的特點，就是地址數量非常多。”鐘松延解釋道，“它可以給地球上每一粒沙子都分配一個IP。”這足以在未來相當長的一段時間內，保證我國互聯網發展的需求。

同時，IPv6的地址很長，能記錄更詳盡的信息。“通過地址，就能知道設備是哪個單位、哪個部門的，甚至設備類型、編號都能從地址中看出來。”鐘松延說。

在IPv6框架下，一些新的互聯網應用有望獲得更大的發展空間。閻保平以文物保護為例進行了介紹。

如今許多博物館開展了文物數字化工作，將館藏文物放到網上進行展示，甚至用上了虛擬現實（VR）技術。人們足不出戶，就能通過網上博物館一睹國寶的風采。

但當前的文物數字化工作有很大的局限性，一方面受限于各個博物館，分布在不同網站；另一方面上網文物的數量有限，信息也不夠豐富。“比如，我想研究某一類青銅器，可能需要一家家博物館、一個個網站去找。還有些沒有上網的，根本無從找起。”閻保平說。

如果在IPv6基礎上，針對文物建立一個域名體系，為每個文物賦予一個IP地址，打上種種“標簽”，就能讓文物之間實現互聯互通，實現跨博物館、跨地區的文物檢索。閻保平表示，屆時人們可便捷、精準地搜索到某個時期、某位藝術家的作品，也能輕松地辦一場某個朝代或某個地區的瓷器展覽。“這樣的應用對人類文化交流和傳承非常有好處，但前提是，必須有海量IP才能實現。”她說。

多數軟件仍基于IPv4升級動力不足

其實早在2015年，國際互聯網分配機構就曾宣布IPv4地址告急。隨后，一些國家開始了IPv6的部署。

我國對此也十分重視。2017年11月，中央辦公廳和國務院辦公廳印發《推進互聯網協議第六版規模部署行動計劃》，明確提出了未來5到10年我國下一代互聯網的總體要求、發展路徑、重點任務、實施步驟和保障措施，為加快推進IPv6的規模部署工作指明了方向。2019年4月，工信部發布《關于開展2019年IPv6網絡就緒專項行動的通知》，以全面提升IPv6用戶滲透率和網絡流量為出發點，就推動下一代互聯網網絡就緒提出主要目標、任務舉措和保障措施，持續推進IPv6在網絡各環節的部署和應用。

然而，目前國內IPv6的推進程度，并未達到人們的期望。閻保平說，約在2016年前后有關部門就曾提出，希望到2018年底，我國IPv6應用占比達到20%，可直到2019年初，這個比例僅為3%。

記者了解到，我國分配到的IPv6地址數量位列世界第二，僅次于美國，然而在IPv6地址的應用方面卻排在50名開外，不僅落后于許多歐洲國家，甚至還落后于馬來西亞、印度等亞洲國家。

閻保平介紹，國內三大電信運營商包括各地電信部門，在硬件上均可支持IPv4、IPv6雙協議并行，然而相關軟件并未跟上。

她認為，現在大部分應用軟件仍基于IPv4環境，收益也不錯，因而互聯網企業沒有危機感，缺乏升級的動力。

鐘松延表示，兩種協議并行是國際上通常采用的過渡方式，即在運行IPv4的同時，搭建全新的IPv6框架。但這種方式的弊端明顯。他說，首先是周期長、造價高。例如，用手機訪問一個應用，需要“走”很長的“路”：先訪問家庭Wi-Fi，通過小區寬帶“走”上互聯網主干線，幾經周折最后進入運營商的機房。

這種弊端也會導致市場升級動力不足。鐘松延說，如果把IPv4比作“羊腸小道”，IPv6就如同“高速公路”，用戶是“車輛”，應用軟件則好比各種“服務設施”。現在“羊腸小道”雖然擁堵，但湊合還能用，關鍵是設施齊全方便。“高速公路”固然寬闊暢通，卻沒有“加油站”“餐館”“超市”，用戶不愿去；沒有用戶，應用開發商也不愿斥資新建。雙方因此陷入“相互等待”的死循環。

互聯網巨頭應起到帶頭引領作用

2017年，航天科工明確提出了IPv6部署要求，并依托二院籌劃組建網絡信息總體部，牽頭負責該項目的推進。

作為項目主要負責人之一，鐘松延帶領團隊，努力在死循環中尋找突破口。深入研究后他們認為，IPv6推進緩慢的癥結在于IPv4和IPv6沒有實現互通，導致用戶和開發商需要進行工程浩大的整體搬遷。經過艱苦攻關，他們研發出一套系統，在“羊腸小道”和“高速公路”間建起了“橋梁”。

“這就把‘相互等待’的局面打破了。”鐘松延說，在新的方案下，用戶可以在“高速公路”上暢行，需要服務時再拐入“羊腸小道”，使用體驗完全不受影響；開發商也無需立即重建，可在應用升級過程中逐漸遷移，在“邊用邊建”中，實現從IPv4到IPv6的平穩過渡。記者了解到，目前IPv6正在航天科工范圍內推廣應用。

在閻保平看來，上述做法可謂是“破冰”之舉，讓她頗感欣喜。同時，她認為，推進IPv6技術的核心在于兩方面，一是及時將現有互聯網應用轉移到IPv6，二是在IPv6框架下積極探索新的應用領域。而這需要互聯網運營商們以更積極的態度，直面網絡升級挑戰。她說，美國在推行IPv6之初，美國國際商用機器公司（IBM）、谷歌（Google）等公司便率先行動，這些公司甚至每天都會統計有多少應用是通過IPv6進行工作，以此作為一項重要考核指標。她表示，希望阿里、百度、騰訊等國內互聯網巨頭能更積極、主動地向IPv6遷移，在此過程中起到帶頭引領作用。

“時間很緊迫。”閻保平預計，在國家大力支持、行業全力推動的情況下，我國要完成IPv6的部署，可能還需要一至兩個五年計劃。“最讓我擔心的是，雖然我們拿到了全球第二多的IPv6地址資源，但如果沒有很好地將其用起來，國際互聯網組織是有權將其收回的。”她說。