向IPv6過渡有兩種技術(shù)路線，一種是硬著陸，一種是軟著陸。第一次硬著陸是從純IPv4升級到雙棧，但今后還需要一次硬著陸，把雙棧的IPv4關(guān)掉，成為純IPv6網(wǎng)絡(luò)。

在“2019中國IPv6發(fā)展論壇”上，清華大學(xué)李星教授作了《純IPv6網(wǎng)絡(luò)實踐》的報告。他表示，CERNET在二十年前著手布局IPv6并堅持純IPv6網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，從當(dāng)前國際趨勢來看，這一步是走對了。他提出，突破核心技術(shù)一定要超前布局。

互聯(lián)網(wǎng)歷史是同傳統(tǒng)觀念決裂的歷史

今年是非常有意義的一年，不僅是互聯(lián)網(wǎng)誕生50周年，也是互聯(lián)網(wǎng)引入中國25周年?；仡欉@25年來的酸甜苦辣，中國互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了從無到有的歷程，有幾點值得總結(jié)思考。

第一，中國互聯(lián)網(wǎng)的起點就伴隨著中美博弈。1993年，胡啟恒院士代表中方向美國國家科學(xué)基金會（NSF）申請通過美國科學(xué)基金網(wǎng)NSFNET接入互聯(lián)網(wǎng)。但因為NSFNET是美國政府資助的網(wǎng)絡(luò)，存在著美國政府的管治問題。在各方面的努力下，終于找到了通過商業(yè)網(wǎng)絡(luò)接入的解決方案。所以中國第一個全功能的64K互聯(lián)網(wǎng)信道，即中關(guān)村地址網(wǎng)絡(luò)項目NCFC工程是通過美國Sprint公司接入的，中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNET第一個128K的信道、郵電部電信總局的2條64K專線也是通過Sprint公司接入Internet?？梢哉f，中國互聯(lián)網(wǎng)就是在中美博弈中發(fā)展起來的。

第二，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是同傳統(tǒng)觀念決裂的歷史。回顧CERNET建設(shè)歷程，1994年7月初，CERENT試驗網(wǎng)開通，采用IP over x.25技術(shù)進行連接；1995年，第一個采用TCP/IP和DDN專線的全國互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)CERNET建成；1997年，CERNET全國主干網(wǎng)DDN線路升級到512K，同年又開通了北京到西安、成都、沈陽的512K衛(wèi)星信道；2013年CERNET建成100G光纖網(wǎng)。CERENT一開始就采取了正確的技術(shù)路線，不斷升級，破除壟斷,實現(xiàn)了創(chuàng)新。

在建設(shè)CERENT的過程中，1995年,我們開始申請IPv4地址；1997年著手建設(shè)IPv6網(wǎng)絡(luò)；2003年，在北京、上海、廣州三個城市實現(xiàn)了IPv6網(wǎng)絡(luò)互連；2003年，CERNET參與下一代互聯(lián)網(wǎng)CNGI項目，當(dāng)時包括中國電信、中國聯(lián)通、中國移動、中國鐵通等運營商都參加了CNGI項目，但是今天還在大規(guī)模運行的CNGI網(wǎng)只有CNGICERNET2。

從歷史發(fā)展的角度看，做事一定要超前,建互聯(lián)網(wǎng)也是這樣。2017年底，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《推進互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動計劃》，提出大規(guī)模部署IPv6的國家戰(zhàn)略。如果二十年前國家就能意識到IPv6的重要性，相信今天我國的IPv6發(fā)展要比現(xiàn)在好得多。所以做研究,做戰(zhàn)略一定要有超前的眼光，提前布局謀劃。

始終堅持純IPv6網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

CNGI-CERNET2項目的總體技術(shù)路線一直以來遵循以下幾個原則。第一，在協(xié)議選擇上，采用純IPv6。目前無論是兩辦通知,還是國際趨勢都是采用雙棧模式，但我們在2006年時就提出要采用純IPv6網(wǎng)絡(luò)，雖然到現(xiàn)在這一技術(shù)路線也未必得到所有人的認可，但從某種意義上說，這是好事。因為大家都認可的東西肯定是“紅?！?，只有少數(shù)人認可的東西才可能是“藍?！?；第二，在設(shè)備選擇上，每個節(jié)點采用混合廠家的設(shè)備組網(wǎng)，既有進口設(shè)備，又有國產(chǎn)設(shè)備；第三，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計上，違背通常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則，盡量設(shè)計成一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。原因是CNGI-CERNET2是實驗網(wǎng)，復(fù)雜才能不斷發(fā)現(xiàn)問題進行創(chuàng)新；第四，在激勵機制上，通過高性能的網(wǎng)絡(luò)、免費使用等策略在校園推廣IPv6的使用；第五，在安全上，采用源地址認證；第六，在過渡上，采用IPv4 over IPv6隧道和無狀態(tài)翻譯IVI。

2004年，CNGI-CERNET2純IPv6網(wǎng)絡(luò)建成，在如何與IPv4打通這一問題上，最初考慮采用IPv4 over IPv6隧道的辦法，取得重要的進展；但是后期發(fā)現(xiàn)隧道仍不能使IPv4和IPv6互聯(lián)互通，所以又發(fā)明了解決IPv4協(xié)議和IPv6協(xié)議的互聯(lián)互通技術(shù)“IVI”技術(shù)。

從IPv4向IPv6平穩(wěn)過渡

在由IPv4向IPv6過渡時可以采用雙棧技術(shù)、隧道技術(shù)和翻譯技術(shù)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是以雙棧為主，隧道為輔，除非萬不得已才使用翻譯。但是如果所有人都采用雙棧這條路，那么所有人都等待著別人去改造，也就沒有人會升級IPv6。因此，雙棧的技術(shù)路線缺乏有效的建設(shè)IPv6的激勵機制。

從實踐的角度看，1994年CERNET開始建設(shè)IPv4網(wǎng)絡(luò)；1998年,開展IPv4 over IPv6實驗；2000年嘗試采用雙棧技術(shù)，發(fā)現(xiàn)IPv6流量仍然有限；接著開始建設(shè)純IPv6網(wǎng)絡(luò)、IPv4 over IPv6，隨后開始研發(fā)翻譯技術(shù)，之后發(fā)現(xiàn)有些應(yīng)用并不支持IPv6，所以又開始進行雙重翻譯，最后把隧道跟翻譯都統(tǒng)一起來,實現(xiàn)了核心技術(shù)的突破。在從IPv4向IPv6過渡的過程中，有以下幾點經(jīng)驗。

第一，目前我們擁有兩張網(wǎng)絡(luò)：CERNET和CNGI-CERNET2，因為采用了無狀態(tài)翻譯技術(shù)，所以全國每個節(jié)點都部署了翻譯器，可以實現(xiàn)IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)的分布式互通。

第二，建設(shè)純IPv6接入網(wǎng)和純IPv6信息資源。通過翻譯技術(shù)可以與IPv4互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通。從原理上講，純IPv6信息資源自己可控，實現(xiàn)難度不大，但純IPv6客戶機不可控，實現(xiàn)難度很大。由清華領(lǐng)銜研發(fā)的翻譯技術(shù)，已經(jīng)成為國際互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化組織的系列RFC，并集成到蘋果和安卓的操作系統(tǒng)中。因此兩種操作系統(tǒng)都能支持純IPv6接入網(wǎng)，即便網(wǎng)頁中鑲嵌了IPv4地址也可以工作。蘋果的操作系統(tǒng)是單次翻譯，使用蘋果特有的API，安卓是雙重翻譯。此外，我們通過純IPv6網(wǎng)絡(luò)，采用雙重翻譯技術(shù)為神威太湖之光超級計算機提供專網(wǎng)服務(wù)。

向IPv6過渡有兩種技術(shù)路線，一種是硬著陸，一種是軟著陸。第一次硬著陸是從純IPv4升級到雙棧，但今后還需要一次硬著陸，把雙棧的IPv4關(guān)掉，成為純IPv6網(wǎng)絡(luò)。因此最佳的技術(shù)路線是通過IPv4/IPv6翻譯技術(shù)，新建純IPv6網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)與IPv4互聯(lián)互通。

翻譯技術(shù)和雙棧的關(guān)系為：第一，翻譯技術(shù)可以使純IPv4和純IPv6實現(xiàn)互聯(lián)互通；第二，翻譯技術(shù)對外特性其實是雙棧的，對內(nèi)特性是純IPv4或者純IPv6，優(yōu)勢是簡單、安全性好、透明過渡，可以利用現(xiàn)有單棧的計算機軟件在線升級到IPv6。

IPv4與IPv6將長期共存

根據(jù)美國科學(xué)基金會組織的統(tǒng)計，1981年每十人平均擁有一臺計算機，2016年每個人平均擁有十臺計算機，到2051年大約每個人平均擁有一千臺計算機。所以按照這種發(fā)展趨勢，目前IPv6的建設(shè)規(guī)劃中，需要考慮今后十年甚至更久的規(guī)模，包括地址管理、分配、測量、注冊、管制、政府策略、政策都需要改變，否則核心技術(shù)不可能掌握。

與此同時，IPv4也會長期存在，根據(jù)ICANN統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，發(fā)達國家人均IPv6地址非常多，但是發(fā)展中國家、不發(fā)達國家以及最不發(fā)達國家中人均IPv6地址并不多，所以即便2025年中國全面部署IPv6，但一旦考慮到“一帶一路”等政策要求，IPv6仍然需要同IPv4互通。

總之,純IPv6網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過多年實踐已經(jīng)成為現(xiàn)實。如果要使用IPv4網(wǎng)絡(luò)，可以考慮采用4aaS（具有雙重翻譯或隧道），這樣IPv4或IPv6單棧網(wǎng)絡(luò)通過翻譯器，外特性是雙棧，可以全功能地實現(xiàn)IPv4和IPv6互聯(lián)互通。