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(yè)級計算、存儲，以及教據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)等方面的報道。

隨著云計算、大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)等的興起和發(fā)展，下一代網(wǎng)絡(luò)將迎來怎樣的機遇和挑戰(zhàn)？11月28～30日在北京舉行的全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大會（GNTC）能否帶給我們新的啟示？

今年已經(jīng)是連續(xù)第二年舉辦的GNTC大會引起了各方的極大關(guān)注，報名人數(shù)超過3000。在網(wǎng)絡(luò)的世界里，我們正經(jīng)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(zhuǎn)變?！叭f物互聯(lián)的時代已經(jīng)到來?！碧斓鼗ミB董事長、下一代互聯(lián)網(wǎng)國家工程中心主任劉東指出，“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展正處于一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點。在創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的同時，我們還要建立一個良性發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)改變世界，這是所有網(wǎng)絡(luò)從業(yè)者共同的心聲。”

GNTC大會可以說是一次對近幾年網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的大檢閱，網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個“預(yù)言”大會，針對下一代網(wǎng)絡(luò)的演進和變革，與會學(xué)者、專家和廠商、行業(yè)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(wù)院辦公廳印發(fā)了《推進互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動計劃》（以下稱《行動計劃》），并發(fā)出通知，要求各地區(qū)各部門結(jié)合實際認真貫徹落實。《行動計劃》的主要目標(biāo)是，用5到10年時間，形成下一代互聯(lián)網(wǎng)自主技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，建成全球最大規(guī)模的IPv6商業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)下一代互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟社會各領(lǐng)域深度融合應(yīng)用，成為全球下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要主導(dǎo)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(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)的創(chuàng)新方面也將起到巨大的帶動作用。

亞太互聯(lián)網(wǎng)信息中心預(yù)測，IO年內(nèi)IPv4將退出歷史舞臺，互聯(lián)網(wǎng)將全面轉(zhuǎn)向IPv6。被譽為互聯(lián)網(wǎng)之父之一的文頓·瑟夫博士也表示，IPv6是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必由之路。

目前普遍采用的IPv4協(xié)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(wǎng)民可分到近6個地址，而中國網(wǎng)民人均不足半個IPv4地址。隨著物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快速發(fā)展，全球?qū)τ贗P地址的需求將持續(xù)增加。為解決IP地址不足的問題，在上個世紀90年代，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)小組（IEIF）在征求和協(xié)調(diào)各方意見后，推出了IPv6協(xié)議，并開始在全球范圍內(nèi)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(wǎng)絡(luò)發(fā)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(shù)上，IPv6的超大地址空間解決了網(wǎng)絡(luò)實名制和用戶身份溯源的問題，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的精準管理。

隨著VoLTE和萬物互聯(lián)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(fā)展將提速。中國工程院院士、清華大學(xué)教授昊建平在GNTC大會發(fā)表演講時提到了一組數(shù)據(jù)：2015年全球IPv6流量較2012年增長了10倍，預(yù)計到2018年，IPv6流量將超過IPv4。毋庸置疑，EM5將成為下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)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(yīng)用的道路上來。加快推進IPv6的規(guī)?；渴?，有利于構(gòu)建高速率、廣普及、全覆蓋、智能化的下一代互聯(lián)網(wǎng)?！按罅Πl(fā)展基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)，有助于顯著提升我國互聯(lián)網(wǎng)的承載能力和服務(wù)水平，更好融入國際互聯(lián)網(wǎng)，共享全球發(fā)展成果，有力支撐經(jīng)濟社會的發(fā)展，在未來的國際競爭中贏得主動?！编w賀銓表示。

IFM5對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的支撐作用，可以從一個側(cè)面說明發(fā)展IPv6的重要性和必要性。國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過系統(tǒng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大功能體系，打造人、機、物全面互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，形成智能化發(fā)展的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式，是推進制造強國和網(wǎng)絡(luò)強國建設(shè)的重要基礎(chǔ)。

發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，主要任務(wù)之一就是夯實網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，而推動網(wǎng)絡(luò)改造升級的任務(wù)中就包括全面部署IPv6。打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，加強對產(chǎn)業(yè)的支撐，其核心內(nèi)容之一是加大關(guān)鍵共性技術(shù)的攻關(guān)力度，包括加快IPv6等核心技術(shù)的攻關(guān)，促進邊緣計算、人工智能、增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、區(qū)塊鏈等新興前沿技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)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(lián)網(wǎng)的基石，它將對各類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供更好的支撐。

在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)上創(chuàng)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(shù)的重視。IPv6是我們發(fā)現(xiàn)和深入了解互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的一個新契機。

計算系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)，下一代互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了最基礎(chǔ)的IT架構(gòu)。在核心技術(shù)上，我們雖然在CPU、操作系統(tǒng)的研發(fā)上不斷追趕，但與世界先進水平還是有差距。“我們在網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)的掌握上也與世界水平存在差距。”吳建平表示，“互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)是互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。我們必須在網(wǎng)絡(luò)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?！?/p>

互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)仍在不斷演進和創(chuàng)新，它起到了承上啟下的作用，向上支持各種不同的應(yīng)用，向下保證全網(wǎng)通達。吳建平認為，互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新難點在于，在傳送格式和轉(zhuǎn)發(fā)方式相對穩(wěn)定的情況下，路由控制必須持續(xù)滿足復(fù)雜而多變的應(yīng)用需求，實現(xiàn)全網(wǎng)優(yōu)化。具體來看，傳送格式要從IPv4轉(zhuǎn)向IPv6，轉(zhuǎn)發(fā)方式要實現(xiàn)無連接存儲轉(zhuǎn)發(fā)，而路由控制則是實現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的關(guān)鍵點。

布局下一代互聯(lián)網(wǎng)已成為各國的核心戰(zhàn)略，也是搶點未來網(wǎng)絡(luò)空間控制權(quán)的重要一步。我國從2003年開始布局下一代互聯(lián)網(wǎng)，制定了從2003年到2020年的三個發(fā)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(lián)網(wǎng)示范工程（CNGI）；2011年至2015年為過渡階段，引導(dǎo)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(guī)模組網(wǎng)的工程技術(shù)和經(jīng)驗。IPv6海量地址空間尋址也帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn)。我國應(yīng)該抓住互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改朝換代的歷史機遇，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

吳建平曾經(jīng)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(wǎng)絡(luò)，主要采用國產(chǎn)IPv6核心路由器組建大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，IPv4向IPv5過渡技術(shù)及其規(guī)模應(yīng)用，真實IPv6源地址驗證技術(shù)及其規(guī)模應(yīng)用。CNGI的成果也得到了國際上的關(guān)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(lián)網(wǎng)國家工程中心獲悉，由該中心牽頭發(fā)起的“雪人計劃”已在全球完成25臺IPv6根服務(wù)器架設(shè)，中國部署了其中的4臺。截至2017年8月，25臺IPv6根服務(wù)器在全球范圍內(nèi)已累計收到2391個遞歸服務(wù)器的查詢，主要分布在歐洲、北美和亞太地區(qū)，這在一定程度上反映出全球IPv6網(wǎng)絡(luò)部署和用戶發(fā)展情況。從流量看，IPv6根服務(wù)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(chǔ)上，我們還要不斷提升網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量、安全性等，嘗試在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)上進行更多創(chuàng)新。就像吳建平所說，我國應(yīng)該抓住全球從IPv4向IPv6過渡這一契機，在網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)的創(chuàng)新上更上一層樓。