2011年是IPv6和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵一年。這是近日在京舉行的2011年全球IPv6高峰會議上，與會的下一代互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)＜壹靶袠I(yè)企業(yè)負(fù)責(zé)人的共識。

IPv6是用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議IPv4的下一代IP協(xié)議。當(dāng)IPv4地址分配盡之后，可以用IPv6進(jìn)行接替，但這并不意味著IPv4地址將終止使用，二者將并行一段時(shí)間。今年2月，國際互聯(lián)網(wǎng)名稱和編號分配公司(ICANN)宣稱全球最后一批IPv4地址已向各大洲地址注冊管理機(jī)構(gòu)（RIR）分配完畢?；ヂ?lián)網(wǎng)向IPv6過渡已經(jīng)開始進(jìn)入實(shí)施階段。

這種轉(zhuǎn)變意味著什么？我們是否已做好準(zhǔn)備？

遷移勢在必行

過去十年中，中國的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展取得了巨大的成就。“中國有4億多網(wǎng)民，占據(jù)世界網(wǎng)民數(shù)量的20%。在全世界前20名最大的網(wǎng)站中，有5個(gè)中文網(wǎng)站。”全球IPv6論壇主席拉提夫?拉蒂德（Latif Ladid）說：“根據(jù)亞太互聯(lián)網(wǎng)信息中心的消息，中國已經(jīng)獲得IPv4的第二大地址擁有量。中國對互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。”

互聯(lián)網(wǎng)在中國的高速發(fā)展正是IPv4向IPv6遷移的重要?jiǎng)恿χ?。過去十年，中國的網(wǎng)絡(luò)成長將近20倍。近幾年中，世界IPv4地址主要分配在亞太區(qū)，而中國又占到亞太區(qū)的50%。現(xiàn)在IPv4地址還沒有完全枯竭，雖然全球最后一批IPv4地址分配完畢，但還有一些地區(qū)性、區(qū)域性地址可供分配和正常使用，不過這持續(xù)不了多久。據(jù)悉，中國電信運(yùn)營商所儲存的IPv4地址到今年年底前或?qū)⒂皿?，而目前我國互?lián)網(wǎng)用戶保持年均19%的增長率，地址將成為中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最大的制約因素。

工業(yè)和信息化部通信發(fā)展司司長張峰說：“IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，向IPv6過渡是目前國際應(yīng)對IPv4地址資源短缺的相對成熟有效措施，而我國目前地址資源短缺壓力尤為突出。”

這種迫在眉睫的地址資源短缺壓力使我國盡快向IPv6過渡成為必然，而且在這個(gè)過程中，由于我國有世界上最大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，我們必須也只能采取自主創(chuàng)新的技術(shù)解決方案。

中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)（CERNET）主任、清華大學(xué)教授吳建平說：“世界上任何一個(gè)國家也沒有我們國家網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，我們現(xiàn)在碰到的過渡問題世界上任何其他國家都解決不了。世界上任何一個(gè)大的設(shè)備制造商憑空想出來的過渡方案對我們來說也不現(xiàn)實(shí)。只能吸收我們自己的運(yùn)營商，在我們國家科技支持體系下，共同解決這個(gè)問題。不能等IPv6在國外發(fā)展了我們再發(fā)展，這非常關(guān)鍵。”

當(dāng)然，這既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。亞太互聯(lián)網(wǎng)信息中心（APNIC，世界五大互聯(lián)網(wǎng)注冊機(jī)構(gòu)之一）主席保羅?威爾遜（Paul Wilson）就說：“中國網(wǎng)民總量的數(shù)字大到很多國家不可理解。這樣大的網(wǎng)民規(guī)模意味著非常大的機(jī)遇，IPv6的發(fā)展一定會促進(jìn)中國互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。”

搶占新的高點(diǎn)

事實(shí)上，國際上對IPv4地址枯竭的預(yù)見，已有近20年的歷史。而我國對其替代方案IPv6的研究，也已超過10年。

中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會副理事長高盧麟介紹，中國早在上世紀(jì)90年代末就已經(jīng)開始了下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究，并且在2003年啟動了中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI的建設(shè)，經(jīng)過幾年努力，覆蓋20個(gè)以上城市，60個(gè)節(jié)點(diǎn)，300多個(gè)駐地網(wǎng)，已經(jīng)建成世界上最大的IPv6骨干網(wǎng)絡(luò)。IPv6相關(guān)技術(shù)在2008年北京奧運(yùn)會、2010年上海世博會上的成功應(yīng)用，培育了具有一定規(guī)模的IPv6用戶群和研究團(tuán)隊(duì)，初步積累了IPv6運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。

第二代中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CERNET2是中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程最大的核心網(wǎng)。吳建平說，目前CERNET2流量增長非?？欤鞲删W(wǎng)已達(dá)到30G帶寬流量。最近，除了主干網(wǎng)，還在國家支持下對100個(gè)校園網(wǎng)進(jìn)行了IPv6升級，校園網(wǎng)中的IPv6用戶已經(jīng)達(dá)到200萬。

中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會副理事長、工信部電信研究院院長楊澤民也介紹說，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會從2006年開始進(jìn)行IPv6標(biāo)準(zhǔn)化工作，迄今已頒布38項(xiàng)IPv6行業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)。

正是由于我國在IPv6方面的積極努力和前瞻部署，我們在此領(lǐng)域取得了重要地位。

北京郵電大學(xué)教授馬嚴(yán)說：“做了準(zhǔn)備，就有收獲，技術(shù)上我們至少是不落后的。我們不要僅僅把向IPv6的過渡升級看作是網(wǎng)絡(luò)的事情，這其實(shí)是占領(lǐng)制高點(diǎn)，引領(lǐng)發(fā)展走向的機(jī)會?，F(xiàn)在新開發(fā)的設(shè)備和系統(tǒng)與應(yīng)用軟件系統(tǒng)都應(yīng)考慮對IPv6的支持，否則就丟掉了適應(yīng)今后發(fā)展的機(jī)會。我們的IPv6核心技術(shù)和設(shè)備有很好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)在IPv6的核心路由器，除了美國就是中國的，日本和歐洲的產(chǎn)品都見不到，我們算第二。話語權(quán)方面，也比IPv4有巨大進(jìn)步，中國人參與了多項(xiàng)IPv6國際標(biāo)準(zhǔn)的制定。因?yàn)槲覀兊木W(wǎng)絡(luò)規(guī)模，我們在IPv6過渡實(shí)驗(yàn)中經(jīng)歷的問題，很多都是國外見不到和設(shè)想不到的場景，對于制定標(biāo)準(zhǔn)來說，很有代表意義，也很有典型價(jià)值。”

力求平穩(wěn)過渡

IPv6提供了巨大的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)會和產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會，但其發(fā)展也面臨很多亟待解決的難題。目前IPv6的實(shí)際應(yīng)用遠(yuǎn)低于人們的期望值。數(shù)據(jù)顯示，全球綜合排名前100位網(wǎng)站中，只有極少數(shù)能提供IPv6服務(wù)；全球互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，IPv6流量占比不足1%。

這種情況的出現(xiàn)，與IPv6不能簡單地兼容IPv4有關(guān)，二者的互通需要專門的技術(shù)和設(shè)備。目前的主要過渡技術(shù)有雙棧、隧道、翻譯等類型，一些已經(jīng)成熟，一些正在研究。在本次IPv6高峰會議上，電信運(yùn)營商以及設(shè)備廠商認(rèn)為業(yè)務(wù)與應(yīng)用的匱乏是造成IPv6發(fā)展如此緩慢的關(guān)鍵因素。而互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）則希望能用最簡單又可信賴的技術(shù)實(shí)現(xiàn)IPv6的服務(wù)，并希望得到盡量利用已有設(shè)備而非大量購入新設(shè)備來實(shí)現(xiàn)改造的解決方案，以降低向IPv6過渡的成本。

“其實(shí)現(xiàn)在許多新的設(shè)備都能同時(shí)支持IPv4和IPv6了。”馬嚴(yán)說：“如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器管理人員采購設(shè)備時(shí)考慮購買具備這種能力的設(shè)備，就能在正常的設(shè)備更新?lián)Q代中實(shí)現(xiàn)從IPv4到IPv6的自然升級。”

在這場變革中，普通用戶也可以有所作為。目前國內(nèi)85%的品牌電腦售出時(shí)預(yù)裝了Windows7操作系統(tǒng)，但只有6%的用戶在使用這個(gè)操作系統(tǒng)上網(wǎng)（2010年9月的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）。很多用戶拿到電腦后把Windows7刪掉，重新裝回熟悉的WindowsXP操作系統(tǒng)軟件。其實(shí)，Windows7是IPv4和IPv6雙棧開啟的操作系統(tǒng)，只要家庭網(wǎng)關(guān)也支持，即可無障礙實(shí)現(xiàn)IPv6接入。華為公司中國區(qū)MKTG網(wǎng)絡(luò)總工徐小興說：“中國固網(wǎng)寬帶用戶有70%使用可支持雙棧透傳的橋接型家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)，如果使用Windows7的用戶比例達(dá)到20%，且中國運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)完成雙棧改造，則有1600萬寬帶用戶可實(shí)現(xiàn)IPv6接入。”

向下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡是一個(gè)復(fù)雜的工程，涉及終端、應(yīng)用、網(wǎng)站、軟件等各個(gè)環(huán)節(jié)同步建設(shè)和改造遷移，需要產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同配合，也需要政府部門統(tǒng)籌引導(dǎo)。 

量變帶來的質(zhì)變

IPv6和IPv4這哥倆長得如此相像，以至于很容易給人一個(gè)錯(cuò)覺：IPv6和IPv4沒有什么本質(zhì)的區(qū)別，只不過一個(gè)比另一個(gè)地址多、塊頭大罷了。這個(gè)看法似乎不能算錯(cuò)，它們都是基于IP地址的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，與壓根不需要IP地址的“后IP”革命性新技術(shù)架構(gòu)相比，IPv6只能算做對IPv4的改良。然而這種看法也不能算對，因?yàn)槿绻鸌Pv6只是換湯不換藥的話，IPv4向IPv6的過渡就不會像現(xiàn)在這樣進(jìn)展緩慢。

IPv4提供43億IP地址，為互聯(lián)網(wǎng)近幾十年的輝煌發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。而IPv6將提供的地址比IPv4多40億倍。當(dāng)量變達(dá)到這種程度，質(zhì)變也就產(chǎn)生了。

針對IPv4在應(yīng)用中產(chǎn)生的各種問題，IPv6在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上就已經(jīng)與IPv4大不一樣，做了許多改進(jìn)，由此也帶來了功能上的巨大變化。

IPv4里的報(bào)頭類型比較多，內(nèi)容比較豐富，都要求用軟件控制，帶來的開銷比較大。IPv6報(bào)頭結(jié)構(gòu)簡化，適合用硬件處理轉(zhuǎn)發(fā)，可以提高服務(wù)質(zhì)量，縮短延時(shí)。

IPv4為了解決地址不夠用的問題，想出子網(wǎng)劃分、地址塊切碎等各種辦法來延長IPv4的壽命，這些小塊地址分布在全球各個(gè)角落，很難找到，還使路由表總數(shù)達(dá)到幾十萬條。為了處理數(shù)量龐大的路由表，核心服務(wù)器需要很強(qiáng)的CPU和內(nèi)存，價(jià)格貴，成本高，也增加了延遲。而IPv6地址結(jié)構(gòu)大，其地址分配一開始就遵循聚類原則，容易形成有效的地址匯聚，僅用幾千條路由表地址就做到了對全球主要地區(qū)的地址分布覆蓋。

IPv6可以用移動設(shè)備上網(wǎng)，并能在帶來更好處理性能的同時(shí)，降低設(shè)備的復(fù)雜性。

IPv6加入了對自動配置的支持，使得網(wǎng)絡(luò)尤其是局域網(wǎng)的管理更加方便和快捷。

IPv6具有更高的安全性，用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對IP報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn)。

……

總之，IPv6協(xié)議可解決IPv4協(xié)議中存在的許多問題，可滿足未來的高性能、易擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。未來十年中，各種各樣聯(lián)網(wǎng)的智能終端（如信息家電、手機(jī)、PDA、網(wǎng)絡(luò)汽車、傳感器、網(wǎng)絡(luò)攝像頭以及RFID標(biāo)簽等）以及創(chuàng)新應(yīng)用（如移動數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合等），不僅將對IP地址資源產(chǎn)生巨大的需求，也將對IP服務(wù)性能提出更高的要求。這些只能由IPv6來滿足和實(shí)現(xiàn)。

IPv6為了實(shí)現(xiàn)這些功能做出了結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，與IPv4不完全兼容，這也是導(dǎo)致IPv6遲遲得不到有效推進(jìn)的原因之一。其實(shí)，現(xiàn)在已有一些比較成熟的支持IPv6和IPv4互通的過渡技術(shù)。例如隧道類技術(shù)的基本思想都是將一種類型的數(shù)據(jù)包封裝，在另一種類型網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，通信的兩端都需要具有封包和解包的能力。

阻礙IPv6推進(jìn)的除了技術(shù)上的原因，更多的還有認(rèn)識上的原因。一些公司采用治標(biāo)不治本的私有地址方案解決IP地址不足難題，缺乏長遠(yuǎn)眼光。還有人眼光過于長遠(yuǎn)，認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)將發(fā)展到“后IP”時(shí)代，因而遲遲不愿進(jìn)行IPv6改造，害怕剛改完又落后了。

歐美目前的確是有一部分人在研究“后IP”技術(shù)，我國也有。然而這類技術(shù)遠(yuǎn)未成熟，離商用就差得更遠(yuǎn)。IPv6是目前世界公認(rèn)的下一代互聯(lián)網(wǎng)最可行的技術(shù)。美國雖然IP地址充裕，也早在2008年就已要求新購設(shè)備必須能兼容IPv6，否則不能進(jìn)入政府采購清單，這充分說明了他們的傾向性。

從IPv4到IPv6，不僅僅是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的巨變，還將帶來網(wǎng)絡(luò)生態(tài)的質(zhì)變。

你準(zhǔn)備好了嗎？

重視對IPv6標(biāo)準(zhǔn)化的工作部署

鄔賀銓（中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI專家組組長、中國工程院副院長）

IPv6應(yīng)用面臨很多挑戰(zhàn)，我們需要認(rèn)真思考，為此應(yīng)該做些什么準(zhǔn)備。目前解決地址不足問題的競爭者還有私有地址方案，不要求終端網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)站做任何改變，只需要在靠近用戶端加上NAT設(shè)備，看上去比用IPv6簡單，但是不支持對用戶管理，從長遠(yuǎn)看不是一個(gè)好的方案。私有地址空間并非無限，最終再轉(zhuǎn)IPv6代價(jià)更大。

從IPv4到IPv6，如果不是一場革命，也是一次重大的轉(zhuǎn)折。全球互聯(lián)網(wǎng)用戶最多的中國無法回避這一路徑。我們需要與國外合作，但我們沒有時(shí)間等待別的國家先走。既然早走晚走都要走，那么現(xiàn)在就要行動，在過渡中解決我們將遇到的問題。國家的科技計(jì)劃項(xiàng)目要加大對IPv6和下一代互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化支持力度，重視對IPv6標(biāo)準(zhǔn)化的工作的部署。

需申請更多的IPv6地址

馬嚴(yán)（北京郵電大學(xué)教授、亞太互聯(lián)網(wǎng)信息中心執(zhí)行委員會委員）

在IPv4時(shí)期，曾有一個(gè)流傳很廣的說法，中國的IP地址還沒有美國一所大學(xué)的數(shù)量多。這個(gè)說法起初曾經(jīng)是事實(shí)，但現(xiàn)在早已不是了，目前我國的IPv4地址是全球第二多的，僅次于美國。我們不必放大地址資源擁有量的不公平性，因?yàn)闄C(jī)會不是靠別人給的，要靠自己爭取。IPv4地址要申請，不申請就不是你的。

IPv6地址也要申請。目前全球IPv6地址申請開始加溫，我國的IPv6地址申請量僅排在全球第13位，這與我們互聯(lián)網(wǎng)用戶第一大國的地位不相稱。希望大家都來申請IPv6的地址，以便為我國互聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展留出充足空間。IPv4的成員單位不用額外交費(fèi)，即可通過申請免費(fèi)獲得IPv6的地址空間。不是成員單位，則需交費(fèi)，費(fèi)用多少與地址申請量有關(guān)。

任何單位想得到IPv6地址，我們可以給他們足夠渠道，讓他們申請到地址，也可以提供咨詢信息，協(xié)助他們獲得相應(yīng)資源。比如學(xué)校申請，可以找教育網(wǎng)CERNET。企業(yè)如向電信接入，可向電信公司申請。申請者也可以向我國現(xiàn)有其它APNIC(亞太互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心)成員單位如CNNIC(中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心)等機(jī)構(gòu)申請地址。

推動IPv6發(fā)展的先行者

華為是目前IPv6領(lǐng)域的主導(dǎo)企業(yè)之一。

華為現(xiàn)已成為互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）、寬帶論壇（BBF）、國際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)化組織（ITU-T）及中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會等標(biāo)準(zhǔn)組織中建立IPv6標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)力量，是主流IPv6過渡方案關(guān)鍵技術(shù)的前三大貢獻(xiàn)者之一。

華為技術(shù)有限公司副總裁、網(wǎng)絡(luò)解決方案總裁危峰說：“華為參與了IETF和中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會的大量工作，華為提出的標(biāo)準(zhǔn)草案在IETF順利通過。”

危峰說，華為認(rèn)為IPv6是未來信息化基礎(chǔ)，所以投入非常大。當(dāng)IPv6花10年時(shí)間完成對IPv4的替代時(shí)，從手提電話到個(gè)人電腦，從汽車交通到家庭電器都將需要一個(gè)IP地址，IPv6將成為未來智能生活的支撐基礎(chǔ)。

在全球最大的IPv6網(wǎng)絡(luò)中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程中，華為提供了超過70%的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，截至目前已穩(wěn)定運(yùn)行6年。2010年，華為IPv6解決方案及設(shè)備已成功服務(wù)于上海世博會、玉林博覽會，并將為2011年即將召開的深圳大運(yùn)會提供服務(wù)。

華為與我國三大運(yùn)營商積極展開IPv6網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)作――2010年，華為攜手中國電信在湖南和江蘇進(jìn)行了城域網(wǎng)IPv6商用實(shí)踐，成功打造了低成本可復(fù)制的IPv6網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)“長沙模式”，獲得業(yè)界的高度認(rèn)可，成為IP城域網(wǎng)IPv6演進(jìn)典范；在中國移動，華為全面參與了廣東、江蘇、北京的IPv6網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)，取得了優(yōu)異成果；在中國聯(lián)通，它全面通過了集團(tuán)組織的IPv6產(chǎn)品測試，為2011年現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)進(jìn)行了充足準(zhǔn)備。

全球范圍內(nèi)，華為從2009年起就參與了法國電信CGN的測試部署、西班牙電信、沃達(dá)豐電信、沙特電信、意大利電信等各大運(yùn)營商的IPv6方案驗(yàn)證。

華為網(wǎng)絡(luò)解決方案與產(chǎn)品規(guī)劃部高級經(jīng)理秦浩說，今明兩年將是IPv6商用部署的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)間。華為現(xiàn)已推出了端到端支持IPv6的解決方案，包括IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)、集群路由器、接入網(wǎng)、交換機(jī)、防火墻以及家庭網(wǎng)關(guān)、機(jī)頂盒、ONT等終端設(shè)備均已通過全球主流運(yùn)營商的IPv6驗(yàn)證測試，并實(shí)現(xiàn)商用部署。

華為中國區(qū)MKTG網(wǎng)絡(luò)總工徐小興說：“對IPv6的推動有點(diǎn)像節(jié)能減排等全球社會行動，需要一批有社會責(zé)任感的公司先行啟動。華為希望推動全球IPv6發(fā)展，成為IPv6端到端演進(jìn)的最佳合作伙伴。”