IPv4 地址耗盡，IPv6“可讓每一粒沙子都分配到 IP 地址”

　　談到 IPv6.首先要了解一下 IP 地址。IP 地址是重要的互聯(lián)網基礎資源，是互聯(lián)網各系統(tǒng)識別和數據傳輸的基礎。IPv4(互聯(lián)網協(xié)議第四版)支撐了互聯(lián)網的蓬勃發(fā)展，地址長度為 32 位，可提供大約 40 億個地址。

　　隨著互聯(lián)網的普及與廣泛應用，特別是移動互聯(lián)網、云計算、物聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的 IPv4 地址資源緊缺問題日益嚴峻。“全球 43 億個 IPv4 地址已經正式分配完畢。”歐洲網絡信息協(xié)調中心在當地時間 2019 年 11 月 25 日晚間在一份郵件中確認。

　　好在還有 IPv6.IPv6 可以提供的地址個數多達 2 的 128 次方，這個數量可以“讓全世界的每一粒沙子都分配到一個 IP 地址”，全面解決 IP 地址枯竭的問題。海量的 IPv6 地址讓萬物互聯(lián)的實現具備了網絡基礎。小到普通人的生活，每個家庭的智能家居設備都能單獨接入網絡，實現更多智能化操作;大到一個城市的運行，物聯(lián)網的應用可以讓智慧管理更加便捷靈活。

　　IPv6 的海量地址緩解了 IPv4 體系下的地址需求壓力，而大力推進 IPv6 技術、產品和應用的意義遠不止于此。加快推進 IPv6 規(guī)模部署和應用，構建高速率、廣普及、全覆蓋、智能化的下一代互聯(lián)網，對“網絡強國”和“數字中國”建設具有重大意義。

　　此外，加強 IPv6 部署對國家的網絡安全和網絡主權也有重要意義。在全球 25 臺 IPv6 根服務器架設中，我國部署了其中的 4 臺，這打破了過去在 IPv4 體系內我國沒有根服務器的困境。

　　相關文件接連出臺，擎畫 IPv6 規(guī)模部署藍圖

　　IPv6 的發(fā)展并不是一蹴而就的。“中國是最需要 IPv6 的國家，也是全球最早開展 IPv6 及下一代互聯(lián)網技術研究、標準制定、應用開發(fā)和規(guī)模商用的國家之一。但是截至 2017 年 7 月，IPv6 用戶占網絡用戶之比達到 56% 左右，美國也到了 30% 多，但中國的 IPv6 占比還不到 0.3%。”中國工程院院士鄔賀銓在 2017 年的行業(yè)會議上急切呼吁。

　　國家相關部門注意到 IPv6 發(fā)展的困境，迅速出臺多項政策，加快 IPv6 的部署速度。

　　2017 年 11 月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳聯(lián)合印發(fā)《推進互聯(lián)網協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動計劃》(簡稱《計劃》)，明確提出了未來 5～10 年我國基于 IPv6 的下一代互聯(lián)網發(fā)展的總體目標、路線圖、時間表和重點任務，成為加快推進我國 IPv6 規(guī)模部署、促進互聯(lián)網演進升級和創(chuàng)新發(fā)展的行動指南。

　　2019 年，我國發(fā)布《中國 IPv6 發(fā)展狀況》白皮書和“國家 IPv6 發(fā)展監(jiān)測平臺”;成立“IPv6+”技術創(chuàng)新工作組，明確“IPv6+”技術研究和產業(yè)實踐“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。

　　2021 年 7 月，工信部、中央網信辦聯(lián)合印發(fā)《IPv6 流量提升三年專項行動計劃(2021—2023 年)》，從網絡和應用基礎設施服務性能、主要商業(yè)互聯(lián)網應用 IPv6 濃度、支持 IPv6 的終端設備占比等方面提出了量化目標。這一計劃的出臺標志著我國 IPv6 發(fā)展在經過網絡就緒、端到端貫通等關鍵階段后，正式邁入了“流量提升”時代。

　　2021 年 7 月，中央網信辦、國家發(fā)展改革委、工信部發(fā)布了《關于加快推進互聯(lián)網協(xié)議第六版 (IPv6) 規(guī)模部署和應用工作的通知》，提出到 2023 年末以及到 2025 年末的分階段 IPv6 發(fā)展目標。

　　2021 年 11 月，工信部發(fā)布《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出“十四五”時期要提升 IPv6 端到端貫通能力，提升 IPv6 網絡性能和服務水平，實現 IPv6 用戶規(guī)模和業(yè)務流量“雙增長”，以此推動 IPv6 與 AI、云計算、工業(yè)互聯(lián)網、IoT 等融合發(fā)展，并在重點行業(yè)開展“IPv6+”創(chuàng)新技術試點以及規(guī)模應用，增強 IPv6 網絡對產業(yè)數字化轉型升級的支撐能力。

　　2022 年 3 月，中央網信辦、國家發(fā)展改革委、工信部、教育部、科技部等 12 部門聯(lián)合下發(fā)“IPv6 技術創(chuàng)新和融合應用試點名單”，加快推動 IPv6 關鍵技術創(chuàng)新、應用創(chuàng)新、服務創(chuàng)新、管理創(chuàng)新持續(xù)突破。

　　2022 年 4 月，中央網信辦、國家發(fā)展改革委、工信部聯(lián)合印發(fā)《深入推進 IPv6 規(guī)模部署和應用 2022 年工作安排》，明確提出 2022 年工作目標：到 2022 年末，IPv6 活躍用戶數達到 7 億，物聯(lián)網 IPv6 連接數達到 1.8 億，固定網絡 IPv6 流量占比達到 13%，移動網絡 IPv6 流量占比達到 45%。

　　在相關部門多項政策的持續(xù)推動下，我國 IPv6 規(guī)模部署成效顯著，多項 IPv6 能力步入世界前列。截至 2022 年 7 月，我國 IPv6 活躍用戶數達 6.97 億;固定網絡 IPv6 流量占比達 10%，移動網絡 IPv6 流量占比達 40%，整體發(fā)展勢頭良好;主要網站和互聯(lián)網應用的 IPv6 支持度持續(xù)提升;我國移動網絡 IPv6 流量從無到有，占比已經突破 40%。

　　各方紛紛布局，IPv6 網絡“高速公路”已全面建成

　　IPv6 規(guī)模部署是關乎產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程，需要運營商、設備商、互聯(lián)網公司、終端用戶等協(xié)作進行。除了政府部門大力推動外，以中國移動、中國聯(lián)通、中國電信為代表的電信運營企業(yè)，以華為、中興為代表的設備商，以清華大學、中國信通院為代表的學術和研究機構，以騰訊、阿里為代表的互聯(lián)網企業(yè)等產業(yè)鏈參與者均在積極推動 IPv6 規(guī)模發(fā)展。

　　中國電信在 IPv6 領域長期耕耘，成效顯著。中國電信全面推動網絡基礎設施 IPv6 改造，提供覆蓋全國、性能優(yōu)良的 IPv6 云網服務能力，移動網、固網設備全面改造完成并開啟 IPv6.進一步提升 IPv6 端到端網絡質量，目前中國電信 IPv6 網絡性能已與 IPv4 相當。中國電信還聯(lián)合清華大學等單位提出了面向大規(guī)模網絡的多域 IPv6 單棧組網總體方案，并且聯(lián)合國際伙伴向 IETF 提交了標準提案;積極開展 5G SA IPv6 單棧試點和物聯(lián)網單棧試點，為 IPv4 向 IPv6 全面快速演進探索落地方案。

　　“自 2003 年開始 IPv6 技術研究，歷時十多年，中國移動 IPv6 發(fā)展從技術研究走到了規(guī)模應用。”中國移動研究院基礎網絡所主任研究員程偉強表示。據悉，中國移動已建成全球用戶規(guī)模最大的雙棧網絡和最大的 IPv6 單棧網絡。截至 2022 年 6 月底，移動網 IPv6 地址分配數達到了 7.72 億，固網 IPv6 地址分配數 1.69 億;承載網、核心網、IDC 以及移動云的各種產品已經實現了 100% 支持 IPv6.

　　目前，中國聯(lián)通新建的千兆光網、5G 網絡已同步部署 IPv6.4G 網絡、固網也已全部完成升級改造。中國聯(lián)通在優(yōu)化應用服務性能方面，已有 IDC、云平臺、DNS 全部完成 IPv6 改造，新建節(jié)點全部支持 IPv6;在提升終端支持能力方面，新增家庭網關、家庭智能組網產品、物聯(lián)網終端、企業(yè)網關等均全部支持 IPv6;在拓展行業(yè)融合應用方面，集團主要門戶、在線窗口、APP 均全面支持 IPv6.

　　作為 IPv6 的技術賦能者，華為從綠色超寬、泛在物聯(lián)、確定性網絡、算力網絡、自動駕駛網絡、網絡安全六大方向，打造 IPv6 + 創(chuàng)新高地。

　　中興通訊在 IPv6 領域研發(fā)投入已經超過 20 年，從 2000 年開始就開展 IPv6 技術預研及產品化工作;2003 年，首次在 IPv6 高峰論壇上展出 IPv4/IPv6 雙棧路由器;2004 年，成為中國首個獲得“IPv6 Ready”認證的設備廠家;2005 年開始，中興通訊 IPv6 系列路由器和交換機開始運行于運營商網絡。中興通訊從 2019 年開始，與中國信通院、紫金山實驗室以及國內三大運營商等就“ IPv6+”課題展開深度合作，并在 SRv6、BIERin6 組播等技術領域的標準確立和新技術試點方面處于業(yè)界領先地位，全面支撐“ IPv6+”體系的技術落地和規(guī)模部署。

　　阿里云、京東云、網宿科技等互聯(lián)網企業(yè)和 CDN 企業(yè)持續(xù)推進云、IDC、CDN 等基礎設施改造，加大相關業(yè)務對 IPv6 的支持度;字節(jié)跳動、騰訊、百度、美團、奇虎 360、網易等企業(yè)持續(xù)強化 App 改造，提升 App 應用 IPv6 濃度;小米、新華三、吉祥騰達等廠商加大在售和在研產品的 IPv6 改造。

　　“從供給能力來看，我國 IPv6 網絡‘高速公路’已全面建成，信息基礎設施 IPv6 服務能力已基本具備。”工信部信息通信發(fā)展司司長謝存曾表示。

　　IPv6 應用生態(tài)加速繁榮

　　IPv6 發(fā)展的基礎在網絡建設和規(guī)模部署，而發(fā)展的關鍵在于應用。“在當下的產業(yè)推廣階段亟待產業(yè)積極推進基于 IPv6 的新業(yè)務應用。從產業(yè)發(fā)展來看，工業(yè)、農業(yè)、交通、電力等數據量大、時效性高、集成困難的產業(yè)，將成為 IPv6 的重要部署領域。”下一代互聯(lián)網國家工程中心主任劉東表示。

　　從應用端來看，已有多個標桿企業(yè)正在全面向 IPv6 業(yè)務平滑過渡。例如，中國工商銀行早在 2017 年 11 月就推出第一個 IPv6 國際化門戶。中國工商銀行總行金融科技專家李茂謙表示：“IPv6 的部署為工商銀行帶來了運維效率的提升、網絡線路利用率的提升、流量調度能力的提升和用戶體驗的提升。面向未來，工商銀行將打造一張‘IPv6+’精細運營、策略隨行、安全隨行的應用感知金融網絡。”

　　為推動 IPv6 應用的進一步繁榮發(fā)展，中國信通院發(fā)起了“首屆 IPv6 技術應用創(chuàng)新大賽”，大賽共征集到來自國內 31 個省、自治區(qū)、直轄市的近 1500 個項目案例，參賽作品既涉及智慧城市、智慧政務等公共服務領域，也涵蓋電力、礦山、交通、工業(yè)制造等行業(yè)應用領域，以及智能家居、智慧金融、遠程醫(yī)療、在線教育等民生領域。

　　“未來一段時間，我們要同時在傳統(tǒng)和新興行業(yè)大力布局下一代互聯(lián)網核心基礎設施，構建更加繁榮的 IPv6 應用生態(tài)。一方面，努力實現下一代互聯(lián)網與垂直行業(yè)，以及與人工智能、大數據、網絡安全等最具發(fā)展?jié)摿Ξa業(yè)的深度融合;另一方面，推進 IPv6 與金融、教育、醫(yī)療、能源等行業(yè)更廣泛深入地開展融合創(chuàng)新，推動傳統(tǒng)業(yè)態(tài)和服務模式創(chuàng)新發(fā)展，最大限度釋放生產力。”劉東如是說。

　　IPv6 走向“ IPv6+”，發(fā)揮好 IPv6 乘數效應

　　加快推進 IPv6 的進一步發(fā)展是接下來的重點，謝存提出三點建議：一是夯實基礎，提升服務能力，協(xié)同推進云、管、端、用等各環(huán)節(jié) IPv6 改造;二是深化應用，賦能行業(yè)發(fā)展，鼓勵信息通信行業(yè)與金融、教育、醫(yī)療、能源等行業(yè)更廣泛、更深入地開展 IPv6 協(xié)同創(chuàng)新;三是創(chuàng)新突破，完善產業(yè)生態(tài)，提升產業(yè)整體發(fā)展水平，加強 IPv6 技術、標準、產業(yè)等多層面的國際合作，實現合作共贏、共同發(fā)展。

　　“IPv6 進入創(chuàng)新發(fā)展、提質升級的重要戰(zhàn)略機遇期。IPv6 及衍生技術的開發(fā)，以及與新一代信息技術的融合將全面滿足互聯(lián)網資源持續(xù)擴大的客觀要求，助力全社會的數字化轉型，也已成為全球互聯(lián)網創(chuàng)新的‘新賽道’。如何發(fā)揮好 IPv6 乘數效應，加強 IPv6 與各行業(yè)的技術融合，成為搶占未來格局地位的重要砝碼。”中國通信標準化協(xié)會理事長聞庫表示。

　　從 IPv6 向“ IPv6+”發(fā)展便是一大趨勢。“從技術內涵來看，‘IPv6+’既是以 IPv6 分段路由、網絡切片、隨流檢測、新型組播和應用感知網絡等協(xié)議為代表的網絡協(xié)議創(chuàng)新，更是以網絡分析、自動調優(yōu)、網絡自愈等網絡智能化為代表的智能技術創(chuàng)新，通過這些技術創(chuàng)新，可以更好地將 IPv6 網絡和行業(yè)用戶的應用需求進行結合，助力千行百業(yè)的數字化轉型。”中興通訊承載產品及 MKT 方案部長魏曉強表示。

　　目前，我國已開展“IPv6+”探索實踐并取得相關成果。例如，中國聯(lián)通便將“IPv6+”技術應用于冬奧會，結合算力網絡架構，開展冬奧綜合承載專網的設計和建設，實現了共享互聯(lián)網、互聯(lián)網專線、“媒體 +”等多種通信服務統(tǒng)一承載。未來中國聯(lián)通將構建基于“IPv6+”的“四梁八柱”，形成算網一體產品與可編程服務能力。

　　“萬人操弓，共射一招，招無不中。”相信在產業(yè)各方的協(xié)同努力下，IPv6 將迎來“新生長”。

　　中國 IPv6 發(fā)展時間線與重要里程碑

　　2017 年    開啟規(guī)模化部署 IPv6 進程

　　2017 年 11 月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)《推進互聯(lián)網協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動計劃》，我國在未來將建成全球最大規(guī)模的 IPv6 商業(yè)應用網絡。該計劃標志著我國開啟了規(guī)�；�部署 IPv6 的進程。

　　截至 2017 年 12 月，我國擁有 IPv6 地址 23430(塊 / 32)，年增長 10.6%，域名總數為 3848 萬。

　　2018 年    IPv6 地址數量年增長 75.3%

　　截至 2018 年 12 月，我國 IPv6 地址數量為 41079(塊 / 32)，年增長率為 75.3%

　　2019 年    中國 IPv6 地址數量躍居全球第一

　　截至 2019 年 6 月，中國 IPv6 地址數量為 50286(塊 / 32)，較 2018 年底增長 14.3%，已躍居全球第一;IPv6 活躍用戶數達 1.3 億。

　　2020 年    IPv6 活躍用戶數占比達 40.01%

　　截至 2020 年 7 月，我國 IPv6 活躍用戶數為 3.62 億，占比達 40.01%，國內用戶量排名前 100 位的商業(yè)網站及應用均已支持 IPv6 訪問，進步非常顯著。

　　2021 年    “流量提升”時代開啟

　　2021 年 7 月，工信部、中央網信辦聯(lián)合印發(fā)《IPv6 流量提升三年專項行動計劃(2021—2023 年)》。

　　截至 2021 年 9 月底，我國移動通信網絡 IPv6 流量占比已經達到 22.87%，提前完成 20% 的階段性目標，標志著我國 IPv6 發(fā)展進入了“流量提升”時代。

　　截至 2021 年 12 月底，我國 IPv6 活躍用戶數達 6.08 億，占網民總數的 60.11%;中國電信、中國移動、中國聯(lián)通已完成骨干網、城域網和 LTE 網絡 IPv6 升級改造，新建 5G 網絡全面支持 IPv6.骨干直連點均實現 IPv6 互聯(lián)互通;我國移動網絡 IPv6 流量占比從 2020 年底的 17.21% 提升至 35.15%，固定網絡 IPv6 流量占比從 2020 年底的 4.3% 提升至 9.38%，均實現了同比翻番增長，超額完成預定目標。

　　2022 年：IPv6 應用百花齊放

　　2022 年 3 月，中央網信辦、國家發(fā)展改革委、工信部、教育部、科技部等 12 部門聯(lián)合印發(fā)《IPv6 技術創(chuàng)新和融合應用試點名單》，加快推動 IPv6 關鍵技術創(chuàng)新、應用創(chuàng)新、服務創(chuàng)新、管理創(chuàng)新持續(xù)突破。

　　截至 2022 年 7 月，我國 IPv6 活躍用戶數達 6.97 億，固定網絡 IPv6 流量占比達 10%，移動網絡 IPv6 流量占比達 40%，整體發(fā)展勢頭良好。

　　2022 年 7 月，首屆 IPv6 技術應用創(chuàng)新大賽啟動。本次大賽征集到近 1500 個項目案例，參賽作品既包括智慧城市、智慧政務等公共服務領域，也涵蓋電力、礦山、交通、工業(yè)制造等行業(yè)應用領域，以及智能家居、智慧金融、遠程醫(yī)療、在線教育等民生關切領域，IPv6 應用展現出百花齊放、繁榮發(fā)展的景象。