文︱郭紫文
圖︱網(wǎng)絡
近日，中央網(wǎng)信辦等12部門聯(lián)合印發(fā)IPv6技術創(chuàng)新和融合應用試點名單，確定了22個綜合試點城市和96個試點項目，中國移動、中國電信、百度、支付寶等企業(yè)赫然在列。通知指出，IPv6技術應用試點將圍繞試點城市和試點項目展開，通過聚焦重點領域，不斷優(yōu)化方向、突破瓶頸，整體提升IPv6規(guī)模部署和應用水平。
試點城市將以城市為主體，構建全面支持IPv6技術的網(wǎng)絡、平臺、應用、終端以及行業(yè)；試點項目則從IPv6技術創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展、IPv6單棧部署應用、IPv6與5G建設應用同步實施、物聯(lián)網(wǎng)IPv6部署應用、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IPv6升級改造、智慧家庭IPv6應用、IPv6網(wǎng)絡安全保障能力建設、重點行業(yè)IPv6融合應用等八個方向切入，不斷完善IPv6生態(tài)建設。
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IPv6 技術創(chuàng)新和融合應用綜合試點城市名單
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IPv6 技術創(chuàng)新和融合應用試點項目名單
對于智能終端設備而言，IP地址是其連接入互聯(lián)網(wǎng)的“鑰匙”。缺少了這把鑰匙，萬物互聯(lián)便無法實現(xiàn)。邁入數(shù)字經(jīng)濟時代，各行各業(yè)都處于數(shù)字化轉型的關鍵階段，對于IP網(wǎng)絡的發(fā)展也提出了更高的需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)呈指數(shù)級增長，IPv4地址資源逐漸枯竭，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展遭遇瓶頸，亟需更高版本IP協(xié)議與更大數(shù)量IP地址池。因此，IPv6為核心的IP技術以更豐富的地址資源、更好的網(wǎng)絡可編程性、更低的網(wǎng)絡延遲及更智能的網(wǎng)絡運維，為全球數(shù)字化轉型升級提供了新的驅動力。
回顧國內IPv6技術發(fā)展，自2003年中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程（CNGI項目）啟動開始，我國進入了IPv6技術發(fā)展的元年。在國家政策的支撐和驅動下，經(jīng)過二十余年發(fā)展，國內IPv6用戶規(guī)模迅速增長、網(wǎng)絡基礎設施建設基本完善，IPv6網(wǎng)絡“高速公路”已經(jīng)全面建成，進入“通車”階段。
為每一粒沙子分配IP地址
作為IP協(xié)議的基礎，IP地址可謂是網(wǎng)絡設備接入互聯(lián)網(wǎng)或本地網(wǎng)絡的唯一標識。從IP協(xié)議的演進來看，IPv4協(xié)議誕生于20世紀80年代初，可提供43億個通信地址。而IPv6則于1998年由IETF正式推出，比IPv4協(xié)議晚了17年。但與IPv4相比，IPv6在地址資源和傳輸特性等方面都有著全面的提升和改進。
IP協(xié)議演進
具體而言，IPv6地址數(shù)量大幅度增加至2^128個，相當于IPv4的2^96倍，即便為地球上每一粒沙子分配一個IP地址，從根本上解決了IPv4地址短缺問題。其次，IPv6協(xié)議對數(shù)據(jù)報報頭進行了優(yōu)化，刪除了不必要的字段，且報文頭可靈活進行擴展，大幅提高了數(shù)據(jù)處理效率。同時，IPv6協(xié)議還支持地址自動配置、IPSec認證和加密、定義安全目標（保密性、驗證性、完整性）以及移動特性，使得主機可自動尋址，設備可即插即用，以更高的網(wǎng)絡可管理性能減少了維護工作量，有效提高了數(shù)據(jù)傳輸安全及移動通信處理效率。
延續(xù)IPv6技術優(yōu)勢，業(yè)界正不斷推動技術驅動協(xié)議創(chuàng)新和產業(yè)生態(tài)完善。在IPv6基礎之上，IPv6+實現(xiàn)了一次全面的系統(tǒng)化升級，網(wǎng)絡可編程能力與網(wǎng)絡可維護性有所提高，SLA得到進一步優(yōu)化，網(wǎng)絡延遲也進一步降低。
整體而言，作為下一代互聯(lián)網(wǎng)技術基礎，IPv6與IPv6+突破了IPv4在地址空間及性能安全等方面的瓶頸，強力推動了網(wǎng)絡技術演進和生態(tài)建設。持續(xù)擴大IPv6及其衍生技術規(guī)模部署，將對移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興領域的發(fā)展意義重大。在中國通信標協(xié)理事長奚國華看來，IPv6是互聯(lián)網(wǎng)演進升級主攻方向，是下一代互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展的新起點，也是網(wǎng)絡強國建設、數(shù)字中國建設重要內容。IPv6技術創(chuàng)新及融合應用的重要性可見一斑。
國內IPv6發(fā)展處于什么水平？
在國家政策的推動下，我國IPv6的發(fā)展取得了相當顯著的成效。中國工程院院士鄔賀銓指出，現(xiàn)階段中國IPv6地址資源位居全球第一，IPv6活躍用戶數(shù)和流量均實現(xiàn)大幅增長。截至2021年底，我國已申請IPv6地址資源總量超六萬，活躍用戶數(shù)達到6.08億，約占中國網(wǎng)民60.11%。而從流量上看，移動網(wǎng)絡 IPv6 流量占比達 35.15%，固定網(wǎng)絡 IPv6 流量占比達 9.38%，家庭無線路由器 IPv6 支持率達 16%，政府門戶網(wǎng)站 IPv6 支持率達 81.8%，主要商業(yè)網(wǎng)站及移動互聯(lián)網(wǎng)應用 IPv6 支持率達 80.7%。
從2003年至2017年，國內IPv6發(fā)展速度與寬帶接入用戶數(shù)雙雙未達預期，一度陷入了遲滯不前的瓶頸期。鄔賀銓于2018年中國互聯(lián)網(wǎng)大會上表示，截至2017年底，我國IPv6用戶僅為全國互聯(lián)網(wǎng)用戶的0.3%，用戶規(guī)模僅200多萬。而早在2012年，在國家發(fā)改委等七部門聯(lián)合出臺《關于下一代互聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展建設的意見》中便明確了IPv6未來發(fā)展目標，即“十二五”期間，實現(xiàn)IPv6用戶數(shù)量超2500萬。如此看來，國內IPv6發(fā)展緩慢，即便在2017年仍然觸不到發(fā)展目標的十分之一。
2017年11月，《推進互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動計劃》正式發(fā)布后，國內IPv6技術發(fā)展有了起色。2018年以來，工信部連續(xù)三年組織開展IPv6規(guī)模部署專項行動，推進國內IPv6規(guī)模迅速增量。為加速國內IPv6發(fā)展進程，工信部與中央網(wǎng)信辦于2021年發(fā)布《IPv6流量提升三年專項行動計劃(2021-2023年)》，以提升總體IPv6流量為目標，未來三年，將全面引導各行各業(yè)協(xié)同深化、補齊短板、加速技術演進，持續(xù)推進IPv6高質量規(guī)模上量。工信部信息通信發(fā)展司相關負責人在政策解讀中表示，該計劃的實施，意味著我國IPv6發(fā)展從“網(wǎng)絡就緒”、“端到端貫通”邁入了“流量提升”階段，同時也表明了我國IPv6網(wǎng)絡“高速公路”已經(jīng)全面建成。
路已經(jīng)鋪就，國內IPv6到了通車的時刻。本次試點項目的開展，通過細致量化、有據(jù)可依的任務目標與實施舉措，高效助推IPv6關鍵技術、應用、服務及管理實現(xiàn)全面突破，同時進一步完善IPv6+技術生態(tài)體系建設，形成可復制可推廣的做法經(jīng)驗，由點及面，完成IPv6在全產業(yè)應用中的高度滲透和普及。
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總結
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IPv6在中國發(fā)展二十余年，仍然未達成全方位普及。一方面，IPv6的采用最早是為了緩解IPv4地址不足難題，而中國早期卻跳過了IPv6，通過NAT（網(wǎng)絡地址轉換協(xié)議）轉換成私有地址，以達到擴充地址資源的目的。鄔賀銓指出，這一舉措雖然一定程度上解決了IPv4地址資源匱乏問題，但也讓中國陷入了私有地址的陷阱，IPv6轉型升級動力嚴重不足。
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另一方面，由于國內對商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的改造不夠深入，即便IPv6用戶規(guī)模呈逐步擴大態(tài)勢，也難以帶動整體流量提升。未來幾年，在國家相關政策推動下，IPv6技術將逐漸全方位滲透至各行各業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用中，終端設備IPv6支持率也將進一步提升，全面提振國內IPv6技術整體流量和用戶規(guī)模。
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為此，在對相關城市及企業(yè)展開試點工作時，應該從基礎設施、應用生態(tài)、終端和安全四個方面進行全面布局。在基礎設施完善的前提下，逐步提升IPv6服務能力，不斷擴大云平臺IPv6覆蓋范圍，優(yōu)化內容分發(fā)網(wǎng)絡IPv6加速性能，加快數(shù)據(jù)中心IPv6深度改造，同時不斷增強域名解析服務器IPv6解析能力。
