楊國良，李偉波

睿哲科技股份有限公司，廣東 廣州 510630

1 關(guān)于 IPv6

IP (Internet Protocol) 是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。

目前，被廣泛使用的IPv4 是幾十年前制定的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)定義 IP 地址的長度為 32 位，即給每一個(gè)連接上互聯(lián)網(wǎng)的主機(jī)分配一個(gè) 32 位的IP 地址。這就像給你的手機(jī)一個(gè) 11 位數(shù)的號碼，如果沒有這個(gè)號碼，你的手機(jī)就無法打通。

如今，隨著互聯(lián)網(wǎng)的爆炸式發(fā)展，IPv4 的地址即將耗盡。

首先，32 位的IP 地址本身就比較有限。其次，IP 地址的分配不合理,美國很多機(jī)構(gòu)都分到了非常多的IP 地址。比如，斯坦福大學(xué)擁有 1700 萬個(gè) IP 地址，相比之下，中國獲得的正式地址數(shù)量尚不及斯坦福大學(xué)多。第三，全球?qū)?IP 地址的需求越來越大。

在資源本身有限且分配不合理的情況下，互聯(lián)網(wǎng)用戶的數(shù)量一直呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等各種家用電器，以及工業(yè)、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用的傳感器、數(shù)控設(shè)備等都將需要 IP 地址。

這些設(shè)備的IP 地址必須是一對一且長期有效，這將會(huì)使全球?qū)?IP 地址產(chǎn)生大量需求。這時(shí)候就需要采用新的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，來拓展IP地址資源。

由此，IPv6 橫空出世——IP 地址從原來的32 位一下子升級成為 128 位，這樣一來，地址的數(shù)量得到成倍提升，號稱“可以為全世界的每一粒沙子編上一個(gè)網(wǎng)址”，所以這個(gè)從根本上解決地址不足對互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的限制。

此外，由于技術(shù)的后發(fā)優(yōu)勢，IPv6 在服務(wù)質(zhì)量、速率、安全可靠和可管可控等方面都有一定的優(yōu)勢，用戶在使用 IPv6 之后能夠獲得更好的用戶體驗(yàn)，可以說，未來互聯(lián)網(wǎng)有多大，IPv6 的發(fā)展只會(huì)比它更大。

最為關(guān)鍵的是，中國可以借助 IPv6 的技術(shù)升級，改變自己在國際互聯(lián)網(wǎng)治理體系中的地位。

2 重點(diǎn)布局 IPv6

2017年11月26日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版 (IPv6) 規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃》，正式宣告了全面部署 IPv6 時(shí)代的來臨。

《行動(dòng)計(jì)劃》提出到 2018年末，市場驅(qū)動(dòng)的良性發(fā)展環(huán)境基本形成，IPv6 活躍用戶數(shù)達(dá)到 2 億，在互聯(lián)網(wǎng)用戶中的占比不低于 20%，國內(nèi)用戶量排名前50 位的商業(yè)網(wǎng)站及應(yīng)用領(lǐng)域全面支持 IPv6。

抓住下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展機(jī)遇，領(lǐng)先全球互聯(lián)網(wǎng)國家，劍指全球第一《行動(dòng)計(jì)劃》要求5年內(nèi)建成全球最大規(guī)模的IPv6商業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，從中央部委到地市政府都要使用下一代互聯(lián)網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)下一代互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(dòng)計(jì)劃》提出升級改造內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)和云服務(wù)平臺。加快內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、云服務(wù)平臺的IPv6 改造，全面提升 IPv6 網(wǎng)絡(luò)流量優(yōu)化調(diào)度能力。新建電子政務(wù)系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)及服務(wù)平臺全面支持 IPv6。緊緊圍繞統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進(jìn)“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局，以協(xié)同推進(jìn) IPv6 規(guī)模部署為主線，為網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 當(dāng)前 IPv6 演進(jìn)存在最難以解決的問題

3.1 現(xiàn)有 IPv4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，被替換的成本高、風(fēng)險(xiǎn)大

我國 IPv6 發(fā)展十多年來，在各方共同努力下，下一代互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用取得積極進(jìn)展，但仍面臨許多困難和挑戰(zhàn)。我國 IPv4 地址短缺問題嚴(yán)重，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 (NAT) 技術(shù)被大量使用，使得 IPv4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更為復(fù)雜，加大了網(wǎng)絡(luò)升級改造的風(fēng)險(xiǎn)。而且網(wǎng)絡(luò)升級及 IPv6 相關(guān)人才的缺乏都大大提高了成本及風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 應(yīng)用瓶頸

基于 IPv6 協(xié)議所支持的應(yīng)用還非常有限，且支持IPv6 的網(wǎng)站和業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要分布在校園網(wǎng)內(nèi)，重要商業(yè)網(wǎng)站的改造進(jìn)程較為緩慢。缺乏商業(yè)應(yīng)用，是制約IPv6 發(fā)展的重要原因之一。目前，基于 IPv6 協(xié)議所支持的應(yīng)用還非常有限，僅僅支持 Web 訪問，流媒體播放等一些實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用。且由于 IPv6 無法短期內(nèi)給企業(yè)帶來可觀收益，因此，國內(nèi)外推動(dòng) IPv6 升級改造的多屬于有實(shí)力的大公司，這使得 IPv6 的網(wǎng)站及應(yīng)用相較IPv4 還并不是很多。且支持 IPv6 的網(wǎng)站和業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要分布在校園網(wǎng)內(nèi)，重要商業(yè)網(wǎng)站的改造進(jìn)程較為緩慢，中小網(wǎng)站的升級改造面臨巨大挑戰(zhàn)。

從近期來說，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)已經(jīng)建成，現(xiàn)階段，IPv6發(fā)展的瓶頸在應(yīng)用層上，最關(guān)鍵的是要解決應(yīng)用遷移問題，基于 IPv6 協(xié)議所支持的應(yīng)用非常有限，且支持 IPv6 的網(wǎng)站和業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要分布在校園網(wǎng)內(nèi)，重要商業(yè)網(wǎng)站的改造進(jìn)程較為緩慢。當(dāng)前，業(yè)界已經(jīng)有像睿哲科技這樣的公司在這個(gè)領(lǐng)域深耕發(fā)展，搭通了IPv4 和 IPv6 的橋梁，解決了它們本身并不兼容的問題，真正為政府政務(wù)、企事業(yè)單位等提供 IPv6 應(yīng)用升級服務(wù)，幫助用戶真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、IPv4/IPv6業(yè)務(wù)快速無縫遷移，讓廣大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和用戶不再關(guān)心 IPv4 或者 IPv6，而是把精力集中在內(nèi)容的生產(chǎn)與業(yè)務(wù)運(yùn)營上，盡量去挖掘更有價(jià)值的產(chǎn)品。

3.3 缺乏用戶基礎(chǔ)

IPv4 終端、網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用發(fā)展到今天，已經(jīng)滲透到工作、生活的方方面面，短期內(nèi)無法全部轉(zhuǎn)移至 IPv6的運(yùn)行環(huán)境之中。

盡管 IPv6 在發(fā)展中遇到一些阻力，但是沒有人懷疑 IPv4 最終會(huì)過渡到 IPv6。因此，推動(dòng)和引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)朝著更加強(qiáng)大、開放、創(chuàng)新、安全的IPv6 方向發(fā)展，是大勢所趨，也是機(jī)遇所在。

4 應(yīng)對 IPv6 過渡困難的技術(shù)選擇分析

從 IPv4 到 IPv6，是一個(gè)漫長的過渡、演進(jìn)過程，需要很長時(shí)間的兼容共存，其實(shí)最近幾年IPv6過渡技術(shù)的研究非常活躍，出現(xiàn)很多過渡技術(shù)方案。但運(yùn)營商在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)問題上顯然準(zhǔn)備不足，包括互聯(lián)網(wǎng)發(fā)源地美國，以及具有最大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶群的中國。在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中，過渡技術(shù)繁多，路線難以選擇是運(yùn)營商遲遲未啟動(dòng) IPv6 正式商用的原因之一。

每種過渡技術(shù)都有其適用的場景，運(yùn)營商必須根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)模型的特點(diǎn)，選擇自己的過渡技術(shù)和演進(jìn)路線?？紤]到 PPPoE 在用戶管理方面的優(yōu)勢，除提供大規(guī)模組播業(yè)務(wù) (如 IPTV) 的運(yùn)營商以外，一般選用 PPPoE 接入互聯(lián)網(wǎng)用戶。

以雙棧技術(shù)為核心的NAT444 和 DS-Lite 應(yīng)該是運(yùn)營商的主要技術(shù)路線選擇。在用戶影響方面，NAT444 和 DS-Lite 均能支持絕大部分的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，對用戶沖擊較小。在成本管控方面，單個(gè) DSLite CPE 成本略高于 NAT444，但如果用于老用戶改造，DS-Lite 投資將遠(yuǎn)高于 NAT444。在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)方面，NAT444 技術(shù)較成熟，適應(yīng)性更強(qiáng)，DS-Lite 屬于新技術(shù)，未來產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展趨勢不明朗。

其實(shí) NAT444 和 DS-Lite 并沒有優(yōu)劣之分，只是適用的發(fā)展階段，網(wǎng)絡(luò)場景，業(yè)務(wù)模式不一樣，NAT444 比較適合在過渡初期使用，而 DS-Lite 比較適合在過渡后期，IPv4 用戶比較少的情況下使用。

雖然 NAT444 對 PPPoE 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)接入運(yùn)營商更為合適，但它并非一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)過渡方案，僅僅解決地址枯竭后新用戶如何接入的問題，老用戶如何過渡，雙棧服務(wù)質(zhì)量如何保障，最終如何平滑過渡到 IPv6 單棧等問題都基本沒有回答。為此，睿哲科技廣州研發(fā)中心基于純粹的雙棧理念，提出了：SPACE6 方案——Service-Provider's Application Cloud-based Engine for IPv6 Transition，希望值此給出運(yùn)營商向 IPv6 過渡的完整解決方案，幫助徹底解決IPv6 應(yīng)用升級難題，真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，建議運(yùn)營商加快 IPv6 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)改造，完成城市網(wǎng)絡(luò)的升級改造，實(shí)現(xiàn) IPv6 的全面覆蓋。

5 互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷的IPv6 進(jìn)化

我們已經(jīng)共同走過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的喧囂期，為了更好的發(fā)展我國下一代互聯(lián)網(wǎng)，建立起 IPv6 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，真正消除互聯(lián)網(wǎng)信息孤島，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和世界互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供必要的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，為國際信息化競爭贏得更多新優(yōu)勢，我們相信，在政府、運(yùn)營商、設(shè)備應(yīng)用商、IPv6行業(yè)協(xié)會(huì)及企業(yè)等全社會(huì)共同發(fā)力的情況下，實(shí)現(xiàn)從互聯(lián)網(wǎng)大國到互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)國的夢想，讓互聯(lián)網(wǎng)更多地造福于國家和人民，成為造福于全人類的美好家園和共同體。