◆ 我國IP地址緊缺:7.51億互聯網用戶僅有3.38億個IPv4地址,人均0.45個IP地址

◆ 隨著物聯網、5G的發展,網絡應用對IP地址的需求呈現爆炸式增長

◆ 推廣IPv6以后,可能我們每個人都會得到一個屬于自己的永久地址

◆ IPv6為中國互聯網發展打開了一個新的創新空間:國際互聯網有8000多個標準,在IPv4時代,中國只提了中文編碼標準;但IPv6時代,我國跟發達國家同時起步,就IPv6我國提出了100多個標準

◆ 我國IPv6此前在當時全球處于有利地位,“但2013年以來,全球IPv6迅速發展,而國內一些機構對發展IPv6的戰略意義認識不足,并沒有跟上國際發展步伐,已經遠遠落后于許多發達國家,甚至落后于印度”

原題《推進IPv6部署時不我待》

IP是互聯網協議,用以規范互聯網中分組信息的交換和選路。目前采用的IPv4協議是一串32位的二進制數,即給每一個連接上互聯網的主機分配一個32位的IP地址,目前總數約43億個地址已基本分配殆盡。

“40億空間并不能滿足互聯網飛速發展的需求,可擴展性是當今互聯網發展面臨的首要挑戰。”中國工程院院士、清華大學教授吳建平告訴《瞭望》新聞周刊記者,IPv6是IPv4的下一代版本,它使地址從原來的32位升級到了128位,“這個空間大到無法想象”。

“我國人均只有0.45個IPv4地址,推廣IPv6以后,可能我們每個人都會得到一個屬于自己的永久地址,就像每個人的電話號碼一樣。”下一代互聯網國家工程中心主任劉東說。

部署IPv6下一代互聯網不僅能夠緩解我國IP地址緊缺的現狀,還能保障網絡安全,更重要的是,使我國有機會參與互聯網更深層次的治理。2017年11月底,中辦國辦印發《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》(以下簡稱《行動計劃》),要求加快推進IPv6規模部署。

“《行動計劃》雖然是IPv6下一代互聯網的部署計劃,但必將對中國未來互聯網基礎設施的進步與應用水平的提高產生巨大影響,成為世界IPv6下一代互聯網的新引擎,為我國社會進步、經濟發展乃至國家安全奠定基礎。”吳建平評價道。

【為什么要加快部署IPv6】

“中國是世界上互聯網用戶數量最多的國家,但互聯網地址嚴重短缺,如果不加快向IPv6升級,未來互聯網資源將成為束縛互聯網產業經濟發展的一大瓶頸。”吳建平說。

根據中國互聯網絡信息中心的最新數據,我國7.51億互聯網用戶僅有3.38億個IPv4地址,人均0.45個IP地址。截至2016年10月底,亞太、歐洲、拉美、北美等地區IPv4地址池已完全耗盡。而隨著移動互聯網、物聯網、工業互聯網、5G的快速發展,網絡應用對IP地址的需求正呈現出爆炸式的增長。

“國務院印發了《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,工業互聯網需要大量工業傳感器,對生產設備進行生產自動化監控,這也需要大量地址。”中國工程院院士、中國互聯網協會理事長鄔賀銓說。只有推動部署IPv6,其海量的地址資源才能為移動互聯網、物聯網等全新業務留足空間。

推進部署IPv6還是強化網絡安全能力的迫切需要。

“在IPv4的環境下,我國用戶上網地址需要動態分配,人與地址沒有固定的對應關系,用戶溯源難,帶來互聯網安全和監管隱患。美國人均有6個IPv4地址,但為了反恐需要以及未來發展,也積極向IPv6轉型。”鄔賀銓向《瞭望》新聞周刊記者介紹說。

有專家認為,網絡安全已經遠遠超越經濟與民生上升到國家安全層面,例如金融系統受到攻擊,可能會癱瘓一個國家。但是目前在網絡安全方面,所有的做法都是在安全問題發生后的修修補補,要真正解決這個問題,就涉及網絡安全的核心——體系結構問題。不斷演進的互聯網,體系結構的重要性越來越凸顯,IPv4、IPv6都存在安全挑戰。從技術層面看,借IPv6發展機遇,創新互聯網的體系結構,可以更好地解決互聯網的安全問題。

吳建平認為,“發展和安全應辯證考量,表面看起來不發展是最大的安全,但若坐等別國使用新技術,我們停止不前,帶來的可能是更不安全。”

更為重要的是,借助IPv6部署,我國可參與到互聯網運營和關鍵資源的組織、分配中。“國際互聯網有8000多個標準,在IPv4時代,中國只提了中文編碼標準。但IPv6時代,我國跟發達國家同時起步,就IPv6我國提出了100多個標準。可以說IPv6為中國互聯網發展打開了一個新的創新空間。”鄔賀銓說。

根域名服務器是互聯網的神經中樞,是互聯網的關鍵基礎設施和關鍵資源,能夠解析一個國家的頂級域名。在IPv4時代,我國沒有頂級根域名服務器,新增幾乎不可能。IPv4網絡共有13個根域名服務器。其中,主根服務器在美國;輔助根服務器共12個,9個位于美國,英國、瑞典、日本各有1個。

受訪專家認為,根域名服務器主要涉及管理權問題,在IPv6新體系下可能帶來根域名服務器管理權的變化,為我國帶來新機遇。

“IPv6為代表的下一代互聯網帶來的不僅是地址的增加,新的網絡環境、標準必然帶來新的機會,我無法預測新的產業是什么,但一定會有新的服務、應用和產業出現。”吳建平說。盡快部署IPv6,會帶來產業更新換代,屆時會產生出新的Facebook、亞馬遜、BAT等巨頭企業。

【曾經“錯失良機”】

據本刊記者了解,早在1998年,我國學者就已開始做IPv6的試驗驗證。2003年,國家發改委等部門啟動了中國下一代互聯網示范工程CNGI,全國幾百個單位參加,歷時5年,取得了重要的階段性成果:

一是我國的教育網已經有數百萬的IPv6用戶,是全球最大的純IPv6網絡;

二是建設了主要采用國產網絡設備的下一代互聯網,三大運營商已經建成了大規模的IPv6商用網絡;

三是開發了基于真實IPv6源地址驗證的下一代互聯網安全防御和地址溯源技術;

四是在向IPv6演進的過程中,我國的核心網絡已經能夠做到全部支持IPv6/IPv4雙棧,實現了大容量用戶從IPv4向IPv6過渡的技術與運營體系,這在世界上也是首例。

CNGI項目取得了預期目標,從IPv4互聯網相差八年、雙棧互聯網相差二年,到純IPv6互聯網先于美國,在當時全球下一代互聯網發展中處于有利地位。

“但2013年以來,全球IPv6迅速發展,而國內一些機構對發展IPv6的戰略意義認識不足,并沒有跟上國際發展步伐,已經遠遠落后于許多發達國家,甚至落后于印度。”吳建平告訴記者。

IPv6的普及給印度帶來了一次騰飛的機會,原來只有三四千萬寬帶用戶的印度網絡非常落后,也缺乏IPv4地址,但它跳過了IPv4私有地址的過程,直接進入到IPv6全新的網絡體系架構中。

亞太互聯網絡信息中心APNIC截至2017年11月底的統計數據顯示,印度的IPv6用戶達到了2.207億,普及率居世界第二,占互聯網用戶的47%。IPv6用戶普及率最高的比利時超過57%,美國為34%,用戶數已達1.06億。中國IPv6用戶只有500萬,主要集中在教育網,僅占全國7億多互聯網用戶的0.7%。

國外一些主要的大型商業網站,像Google、Youtube等早已經全面支持IPv6訪問。而我國排名前50的商業網站中,只有個位數的網站支持IPv6訪問。

究其原因,專家認為,我國發展IPv6下一代互聯網技術和網絡設備并不成問題,但大部分互聯網信息服務提供商缺乏國際競爭意識和發展動力,對IPv4地址耗盡和IPv6端對端通信安全機遇不敏感,采用互聯網新技術的積極性不高。

“在國內運營商說‘沒有應用搭網干什么’的聲音比較大,運營商認為只有應用商(網站等)都支持了才能部署IPv6,缺乏探索創新和引領精神。”北京郵電大學教授馬嚴說。

“而網站等應用商則認為應該是運營商先支持IPv6建設,有了‘管道’他們才能提供內容。”劉東同樣認為,早期因“管道”和應用端誰先發力的問題,IPv6的商業部署才難以規模化。

另一方面,私有地址的廣泛應用也一定程度上緩解了對IPv6需求的緊迫性。由于我國接入國際互聯網較晚,申請IPv4地址遇到許多困難,運營商可以提供的公有IPv4地址很少,許多單位只能采用NAT(網絡地址轉換技術)私有地址轉換的方法來彌補公有IPv4地址的不足。使用私有IPv4地址接入互聯網,即一個公有IPv4地址轉換出多個私有IPv4地址,相當于一部電話主機號碼連接了多個分機號碼。

【《行動計劃》關鍵在落實】

《行動計劃》的發布為我國部署IPv6打開了良好局面。受訪專家認為,《行動計劃》從對運營商到應用商,甚至對國家部委和地方政府網站等都有明確的要求,現在關鍵是落實。“只有運營商、設備商、軟件商、內容商合力,才能實現IPv6的快速部署。希望未來越來越多的企業、機構、個人都能行動起來,共同推進我國下一代互聯網的發展。”劉東說。

“IPv6的使用面向消費、城市管理、工業互聯網、農業等。落實到各執行部門非常重要,農業、水利、交通等部門要認識到互聯網的重要性,主動制定各部門的行動計劃。”馬嚴建議說。

吳建平認為,運營商與應用商不能只注重中短期利益,要充分利用更新換代的機會抓住產業發展機遇。“企業決策應該從IPv6作為國家戰略來進行判斷和考量,提高對IPv6在拓展網絡經濟空間和國家安全等方面作用的認識,激發每個單位和企業主動使用IPv6的積極性。”

自《行動計劃》發布后,阿里巴巴等龍頭企業已經陸續開展行動。“《行動計劃》中提出政府網站和中央企業網站以及排名前50的互聯網企業要帶頭使用IPv6。升級到IPv6需要一定的資金投入,但BAT等企業自己也測算過,全面更新到IPv6對他們來說并沒有多大經濟負擔。長遠來看,晚轉不如早轉。”鄔賀銓說。

馬嚴認為,推進和過渡到IPv6,并不僅僅是運營商、應用商的事,而要著眼于互聯網產業鏈的上下游。“在CNGI項目的推進中,華為就抓住了機會。目前華為在支持IPv6的高端路由器市場有著舉足輕重的地位。像華為一樣,有長遠眼光的企業瞄準國際市場,相反,缺乏了對IPv6的支持,就會失去國際市場。”

但隨著物聯網的快速發展,物聯網設備制造商已成為IPv6落地的拖后因素。在智慧城市建設中,城市攝像頭、各種環境傳感器都需要連接IPv6,而這些采集端、控制端等前端邊緣設備往往不支持接入IPv6。普通用戶的家用客戶端設備也大都不具有支持IPv6的能力,如家庭路由器和一些家庭使用的智能設備等。

因此專家建議,廣大企業應做好部署并過渡到IPv6的工作,新采購的網絡設備應支持IPv6,新建或擴容升級基礎網絡應采用IPv6,設計應用程序應考慮兼容IPv6,技術人員培訓中應包含IPv6的內容。這些過渡貫穿于產業鏈的所有環節,需要整個互聯網產業的共同努力。

吳建平強調說,作為科研人員,更要利用這次國家行動計劃的機會,在解決IPv6下一代互聯網面臨的重大技術挑戰,特別是安全可信和自主可控的IPv6技術體系方面,為國家搶得國際話語權和主動權,力爭使我國在基于IPv6的下一代互聯網研究上走在世界前列。(記者扈永順)