IPv6發(fā)展：戰(zhàn)略上緊鑼密鼓 現(xiàn)實(shí)部署遇冷

文/本刊記者 傅宇凡

IPv6發(fā)展：戰(zhàn)略上緊鑼密鼓 現(xiàn)實(shí)部署遇冷

文/本刊記者 傅宇凡

APNIC上最近數(shù)據(jù)表明，中國(guó)IPv6用戶普及率僅居全球第56位，為0.7%。IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略部署遭遇了“起大早趕晚集”的窘境。專家呼吁：當(dāng)前應(yīng)抓緊下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6的體系結(jié)構(gòu)等核心技術(shù)的研發(fā)。

2016年12月7日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議通過《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》，規(guī)劃確定了6大主攻方向、10大任務(wù)、16項(xiàng)工程、12項(xiàng)優(yōu)先行動(dòng)和6大政策措施。其中，12項(xiàng)優(yōu)先行動(dòng)首當(dāng)其沖的就是“新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)超前部署行動(dòng)”，要求“抓住自主創(chuàng)新的牛鼻子”，“積極爭(zhēng)取并鞏固下一代互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域全球領(lǐng)先地位”。

然而，超前部署的IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)，正在逐漸失去全球競(jìng)爭(zhēng)的先機(jī)。同一天，在北京舉辦的全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大會(huì)上，中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授吳建平談“我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與思考”中，提到“中國(guó)在IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)上，起了個(gè)大早，趕了個(gè)晚集”。2016年，發(fā)達(dá)國(guó)家IPv6網(wǎng)絡(luò)爆發(fā)式增長(zhǎng)，而中國(guó)的用戶仍局限于大學(xué)用戶，形成鮮明的對(duì)比。

全球IPv6發(fā)展冰火兩重天

關(guān)于IPv6網(wǎng)上曾流傳一首打油詩(shī)：“年年務(wù)虛年年務(wù)，總說枯竭總不枯，次次上馬都下馬，過渡十年還過渡。”這首打油詩(shī)多少反映出了整個(gè)IPv6在中國(guó)發(fā)展膠著的狀態(tài)。

亞太地址分配組織APNIC上最新的一組數(shù)據(jù)，可以算是印證了這個(gè)打油詩(shī)的真實(shí)性，但同時(shí)也給了中國(guó)“當(dāng)頭棒喝”：截至2016年12月底，中國(guó)IPv6用戶近500萬，僅占全國(guó)互聯(lián)網(wǎng)7億用戶的0.7%，居全球第56位。全球IPv6用戶普及率最高的是比利時(shí)，超過60%，美國(guó)為34%，其IPv6用戶數(shù)已達(dá)9800余萬。

鮮明的數(shù)據(jù)反差，只發(fā)生在近一兩年間。事實(shí)上，早在1998年中國(guó)的科學(xué)家就已經(jīng)開始進(jìn)行IPv6研究，2003年國(guó)家發(fā)改委啟動(dòng)IPv6網(wǎng)的建設(shè)，并于2006年建成當(dāng)時(shí)全球規(guī)模最大的IPv6網(wǎng)，用戶達(dá)到200多萬。但到得2016年用戶也僅發(fā)展到500萬左右，相對(duì)于中國(guó)目前7億的網(wǎng)民來說，可以說十年間，IPv6的用戶并沒有太大的變化。而美國(guó)IPv6的用戶數(shù)量2013年還僅在200萬左右，卻在2015-2016年“一飛沖天”，成為全球IPv6用戶規(guī)模最大的國(guó)家。

2016年11月7日，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)委員會(huì)IAB發(fā)布關(guān)于推進(jìn)IPv6發(fā)展的重要聲明：放棄在新的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中兼容IPv4。聲明指出“希望IETF能夠在新RFC標(biāo)準(zhǔn)中，停止要求新設(shè)備和新的擴(kuò)展協(xié)議兼容IPv4，未來的新協(xié)議全部在IPv6基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化?！边@標(biāo)志著在未來的國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化組織IETF的新標(biāo)準(zhǔn)中，將不再考慮兼容IPv4。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，IAB此舉，明確表達(dá)了標(biāo)準(zhǔn)化組織在發(fā)展IPv6上的堅(jiān)定不移的態(tài)度，避免各國(guó)互聯(lián)網(wǎng)因?yàn)楠q疑而造成更大的損失。因?yàn)槟壳霸贗Pv4交易市場(chǎng)上， 1個(gè)IPv4 的B類地址，市場(chǎng)價(jià)已經(jīng)達(dá)到三百萬元人民幣，而未來市場(chǎng)行情也將繼續(xù)看漲。

與中國(guó)在IPv6現(xiàn)實(shí)部署的清冷形成對(duì)比的，是國(guó)際BAT進(jìn)軍IPv6的勢(shì)頭之猛。谷歌的IPv6訪問流量顯示，2015年全球IPv6流量較2012年增長(zhǎng)10倍。國(guó)際上著名互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)商企業(yè)全面使用IPv6協(xié)議給用戶提供服務(wù)。谷歌、蘋果、臉書（Facebook）、推特等國(guó)際諸多互聯(lián)網(wǎng)知名企業(yè)紛紛要求合作伙伴必須支持IPv6協(xié)議。2016年6月，蘋果公司要求所有APP提供商必須支持純IPv6協(xié)議；臉書（Facebook）目前已經(jīng)兼容支持IPv6的設(shè)備；2016年8月，F(xiàn)acebook上IPv6用戶已經(jīng)超過IPv4用戶。

截至2016年12月底，全球超過50個(gè)國(guó)家/地區(qū)IPv6用戶占互聯(lián)網(wǎng)用戶的比例超過1%，24個(gè)國(guó)家/地區(qū)超過10%，9個(gè)國(guó)家超過20%，德國(guó)、美國(guó)、瑞士和比利時(shí)超過30%。同在亞洲地區(qū)的印度，IPv6用戶數(shù)量達(dá)到5960萬，用戶普及率為15.79%；日本的IPv6用戶數(shù)為1769萬，用戶普及率為15.48%。

IPv6現(xiàn)實(shí)部署緣何遇冷

互聯(lián)網(wǎng)的IP地址如同門牌號(hào)碼，可以標(biāo)識(shí)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的物理位置，刻畫數(shù)據(jù)傳送走過的軌跡，因而IP地址資源也被各國(guó)視為戰(zhàn)略資源。上世紀(jì)80年代發(fā)布的IP地址第四版本——IPv4，其地址由32位二進(jìn)制編碼組成，可產(chǎn)生40多億IP地址。而ITU2016年11月的數(shù)據(jù)表明，全球網(wǎng)絡(luò)用戶已經(jīng)超過35億，且每年以超過2億的速度增長(zhǎng)。

那么，為何擁有全球最大規(guī)模網(wǎng)民的中國(guó)，反而對(duì)地址的需求淡然處之？根據(jù)中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心的數(shù)據(jù)，我國(guó)接近7億互聯(lián)網(wǎng)用戶僅有3.3億IPv4地址，人均0.47個(gè)IP地址。按常理推斷，中國(guó)應(yīng)該是對(duì)地址資源的需求最為迫切的，但事實(shí)上，IPv6的實(shí)際部署卻并不匹配戰(zhàn)略的重視程度。

2016年，國(guó)家進(jìn)一步明確下一代互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略地位。2016年3月《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃的建議》提出，超前布局下一代互聯(lián)網(wǎng)，全面向互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）演進(jìn)；2016年7月《國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出，加快下一代互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模部署和商用；2016年12月初，國(guó)務(wù)院審議通過《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》，再次明確下一代互聯(lián)網(wǎng)的部署。

傳統(tǒng)的CLIQUE算法在處理問題空間時(shí)，根據(jù)給定的劃分參數(shù)將問題空間每一維等分為若干分，然后使用 MDL（Minimum Description Length）[10]算法對(duì)劃分后的網(wǎng)格單元進(jìn)行剪枝，剔除網(wǎng)格密度低于給定的密度閾值的網(wǎng)格單元。但是當(dāng)給定的劃分參數(shù)不恰當(dāng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致算法忽略稠密區(qū)域的邊界甚至整個(gè)稠密區(qū)域，使得聚類結(jié)果呈鋸齒狀或丟失聚類，降低聚類結(jié)果的準(zhǔn)確性。圖1（a）和圖1（b）分別展示了采用固定寬度劃分問題空間的缺陷。

戰(zhàn)略上的部署緊鑼密鼓，卻在現(xiàn)實(shí)部署中遇冷，這形成了2016年中國(guó)在下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展上的突出特征。

專家分析，之所以IPv6推廣進(jìn)程緩慢，與我國(guó)長(zhǎng)期以來依賴私有地址、轉(zhuǎn)換動(dòng)力不足、采用新技術(shù)的積極性不高等因素相關(guān)。

我國(guó)由于接入國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)較晚，技術(shù)水平落后，申請(qǐng)IPv4地址遇到許多困難，運(yùn)營(yíng)商可以提供的公有IPv4地址很少，許多單位只能采用NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)）私有地址轉(zhuǎn)換的方法來擴(kuò)大公有IP地址的使用率。

使用私有IP地址接入互聯(lián)網(wǎng)，一是網(wǎng)絡(luò)效率低，一個(gè)公有IPv4地址轉(zhuǎn)換出多個(gè)私有IP地址，相當(dāng)于同一單位的人都要在出口把內(nèi)部證件換成公用證件才能出去；二是安全管理差，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)安全事件后，很難追溯到當(dāng)事人的源地址，網(wǎng)絡(luò)安全管理差。

中國(guó)工程院院士、中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)鄔賀銓分析指出：“多年以來我國(guó)大規(guī)模采用私有IP地址轉(zhuǎn)換的辦法來應(yīng)對(duì)IPv4地址的不足，落入了對(duì)私有IP地址依賴的陷阱?！倍l(fā)達(dá)國(guó)家的互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商一般使用公有IP地址，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供基于公有IP地址的互聯(lián)網(wǎng)接入和服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)速度快、訪問效率高、安全管理好。

表1 全球IPv6網(wǎng)絡(luò)用戶使用情況排名

中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任吳建平教授在全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會(huì)議上指出，我國(guó)以BAT為代表的互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)提供商企業(yè)在發(fā)展IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和發(fā)展動(dòng)力，對(duì)IPv4地址耗盡和IPv6端對(duì)端通信安全優(yōu)勢(shì)不敏感，采用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的積極性不高，這也是造成IPv6轉(zhuǎn)換動(dòng)力不足的重要原因?，F(xiàn)實(shí)也的確如此，目前無論是電信運(yùn)營(yíng)商，還是內(nèi)容提供商，對(duì)IPv6仍持觀望的態(tài)度。電信運(yùn)營(yíng)商認(rèn)為IPv6上缺乏應(yīng)用，內(nèi)容提供商則抱怨缺少IPv6用戶，誰都不愿意成為先行動(dòng)的那一方。

為此，專家認(rèn)為：擁有近乎無限地址的IPv6是當(dāng)前下一代互聯(lián)網(wǎng)方案中最佳且是唯一的替代方案，錯(cuò)失IPv6發(fā)展機(jī)遇，忽視對(duì)IPv6體系結(jié)構(gòu)相關(guān)核心技術(shù)的研發(fā)，對(duì)未來中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略發(fā)展將是不可挽回的損失。

專家們建議，應(yīng)加快部署IPv6網(wǎng)絡(luò)，快速提高用戶總量與覆蓋率，關(guān)鍵是要抓緊落實(shí)國(guó)家近年制定的IPv6與下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和實(shí)施部署，尤其是要抓好運(yùn)營(yíng)商與BAT為代表的信息提供商的落實(shí)，爭(zhēng)取在2017年完成1億至2億IPv6用戶的部署，將“十三五”規(guī)劃建議提出的“超前布局下一代互聯(lián)網(wǎng)”和2016年7月出臺(tái)的《國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出的“加快下一代互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模部署和商用”落到實(shí)處。

其次，要抓住并聚焦“互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究”這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的持續(xù)研究和創(chuàng)新發(fā)展，以IPv6為契機(jī)掌握在下一代互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)發(fā)展上的主動(dòng)權(quán)。

據(jù)介紹，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的7000多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)RFC（Request For Comments）中，已有80多項(xiàng)中國(guó)人制定的標(biāo)準(zhǔn)。但是在第一代互聯(lián)網(wǎng)，中國(guó)人參與制定的僅有一項(xiàng)。

第三，需要抓住IPv6網(wǎng)絡(luò)更新?lián)Q代的機(jī)會(huì)，利用IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)真實(shí)源地址驗(yàn)證等地址回溯創(chuàng)新技術(shù)，從互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)層面解決互聯(lián)網(wǎng)安全，而不是像現(xiàn)在的修修補(bǔ)補(bǔ)。