IPv6的發展現狀及展望

李碩 丁威威

IPv6與IPv4：

IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯網協議”。IPv6是IETF（互聯網工程任務組，Internet Engineering Task Force）設計的用于替代現行版本IP協議（IPv4）的下一代IP協議，號稱可以為全世界的每一粒沙子編上一個地址。

IPv4協議的地址為32位，所以它可以提供的地址數為：2^32-1個（大約43億個）。較之IPv4使用的32位地址，IPv6使用128位地址，是IPv4地址長度的4倍，IPv6能夠提供的地址數為： 2^128-1個（大約340萬億個），足夠為世界上每一個接入互聯網的設備分配IP地址。

除此之外，與IPV4相比，IPV6還具有以下幾個優勢：

IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉發數據包的速度。

IPv6增加了增強的組播（Multicast）支持以及對流的控制（Flow Control），這使得網絡上的多媒體應用有了長足發展的機會，為服務質量控制提供了良好的網絡平臺。

IPv6加入了對自動配置（Auto Configuration）的支持。這是對DHCP協議的改進和擴展，使得網絡（尤其是局域網）的管理更加方便和快捷。

IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網絡中用戶可以對網絡層的數據進行加密并對IP報文進行校驗，在IPV6中的加密與鑒別選項提供了分組的保密性與完整性。極大的增強了網絡的安全性。

允許擴充。如果新的技術或應用需要時，IPV6允許協議進行擴充。

更好的頭部格式。IPV6使用新的頭部格式，其選項與基本頭部分開，如果需要，可將選項插入到基本頭部與上層數據之間。這就簡化和加速了路由選擇過程，因為大多數的選項不需要由路由選擇。

新的選項。IPV6有一些新的選項來實現附加的功能。

世界和我國的IPV6發展現狀：

IPV6的發展是從1992年開始的，截止2016年9月底，全球共有超過220個國家和地區組織申請了IPv6地址，申請量已經達到IPv4地址的18萬多倍，其中25.4%的地址塊已通告使用。全球13個根域名服務器中已有11個根域名服務器支持IPv6；1346個頂級域名服務器中已有1318個支持IPv6，占比達97.9%。全球活躍的IPv6路由條目超過2.9萬條，支持IPv6的自治域超過1.18萬個，已有超過248個運營商永久提供IPv6的接入服務。

目前全球已注冊1.95億多個網站域名，其中約有763萬多個域名支持IPv6“AAAA記錄”，占比達到3.90%。Alex排名前1000的網站中有約18.1%的網站支持IPv6永久訪問；Alex排名前100萬的網站中支持IPv6的網站數量達到約23.3萬多個。2016年移動APP應用也開始支持IPv6-only網絡。其中最重要的一個推動力量，就是蘋果公司宣布從2016年6月1日開始所有提交至蘋果APP Store的應用必需支持IPv6-Only，這一舉措大大提高了APP支持IPv6網絡的比率。預計到2018年，全球的移動APP將有80%以上支持IPv6-Only網絡。

目前，IPV6已被廣泛部署和應用，并仍在不斷穩步增長。國際互聯網協會亞太區主任拉杰內什辛格在最近的采訪中提到，IPV6已成為一些主要網絡運營商的網絡主體，全球主要內容提供商流量的20%是通過IPV6傳輸。根據數據顯示，截至2017年8月，比利時的IPV6流量滲透率最高，已超過46%；而中國僅為0.6%，排名世界67位。

IPv6從1998年由CERNET首次引進中國，到今年2017年，將滿20年了。現在教育網的IPv6網絡覆蓋了800多所高校，已經有600萬IPv6網絡用戶。電信、聯通、移動的IPv6試點城市里面，合計有超過1500萬的IPv6用戶。粗略一算，國內IPv6的用戶數量大約有2000萬。

不過，中國目前與美國、歐洲國家，乃至于印度之間的差距，不僅沒有縮小，反而顯著加大，中國在IPv6發展上嚴重落后。

2016年12月7日舉行的“2016全球網絡技術大會（GNTC）”上，中國工程院院士、清華大學教授吳建平在演講中表示，我國的IPv6發展“起了個大早，趕了個晚集。”吳建平認為，國家在2003年就將IPv6的發展提上了日程，這是非常正確非常及時的戰略決策，當時經過五年的發展，第一期取得了預定的戰略目標。但從2008年以后，我國IPv6的發展速度開始放緩，開始落后于國際水平。在吳建平看來，造成今天局面的主要原因有三個：NAT技術大量使用、互聯網缺乏應有的國際競爭、推廣遷移的代價巨大。

我國IPV6的發展展望：

近日，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《推進互聯網協議第六版（IPv6）規模部署行動計劃》，并發出通知，要求各地區各部門結合實際認真貫徹落實。行動計劃的主要目標為：

到2018年末，市場驅動的良性發展環境基本形成，IPv6活躍用戶數達到2億，在互聯網用戶中的占比不低于20%

到2020年末，市場驅動的良性發展環境日臻完善，IPv6活躍用戶數超過5億，在互聯網用戶中的占比超過50%，新增網絡地址不再使用私有IPv4地址

到2025年末，我國IPv6網絡規模、用戶規模、流量規模位居世界第一位，網絡、應用、終端全面支持IPv6，全面完成向下一代互聯網的平滑演進升級。

總 結

IPV6這個扮演核心技術的角色在互聯網世界中越來越受到重視，它的新技術、新能力、新品質必將在未來的互聯網世界中發揮舉足輕重的作用。我國雖然“起步早，發展慢”，但最近越來越重視IPV6技術，并努力為此投入大量的人力、物力、財力支持。

未來，IPV6定將在大數據、物聯網、云計算、智能家居等新興領域中大放光彩。