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 Ipv6真的要来了

 

说到IPv6，不能不提目前使用中的IPv4，IPv4地址空间约42亿，实际可用地址25.68亿。IPv4有些显而易见的问题：一方面，地址资源早就不够用了，2011年，负责全球IP地址分配的国际互联网组织宣布可分配的IPv4地址全部耗尽，目前全球约有40多亿个设备共享这些IPv4地址，通常使用NAT（地址转换）方式。另一方面，IPv4地址资源分配也很不均匀，人均占有量世界第一的美国每个人有6个，而中国人均只有0.5个，印度更惨，人均不到0.1个。使用IPv6能彻底解决IPv4的地址资源瓶颈，通过新增340万亿个地址，足以“给地球上每一粒沙子分配一个IP地址”。两者的地址空间总数对比可以从下图中有个直观的认识。

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我国发展IPv6可谓起了个大早赶了个晚集：2003年中国就启动了下一代互联网示范工程，试图抢占IPv6技术带来的发展先机，2007年美国Verizon公司才刚开始IPv6网络建设，2008年中国已经建成了当时世界上规模最大的纯IPv6下一代互联网。遗憾的是近年来中国IPv6的推广部署停滞不前，与世界其他国家的差距越来越大。根据2018年6月的统计，全球可使用IPv6的用户约占18%-20%，IPv6普及率前三的国家分别是比利时、印度和美国，都高达45%-60%，而中国目前可使用IPv6的用户仅占1.18%， 优先使用IPv6的用户只有1.04%，简直少得可怜。

 

邬贺铨院士如是分析我国IPv6部署缓慢的原因，包括落入私有地址的陷阱难以自拔，缺乏明确市场导向和政府应用先行意识，对内容服务瓶颈不够重视且缺乏有力政策措施，一些误解和干扰影响了国家发展IPv6战略的执行。总的来说主要是国家层面的政策导向不足。

 

转机发生在去年底——2017年11月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，提出要用5到10年时间，形成下一代互联网自主技术体系和产业生态，建成全球最大规模的IPv6商业应用网络，并提出了如下阶段性目标：到2018年末，中国IPv6活跃用户数将达到2亿，在互联网用户中的占比不低于20％，国内用户量排名前50位的商业网站全面支持IPv6；到2020年末，IPv6活跃用户数超过5亿；到2025年末，网络、应用、终端全面支持IPv6。今年5月2日，工信部发文：工业和信息化部关于贯彻落实《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》的通知。政策频出，看起来今年将成为我国IPv6爆发式发展的元年。不过IPv6的部署并不简单，要覆盖云（云厂商）-管（运营商管道）-端（用户终端）的每一个环节，需要互联网企业、运营商、通信设备商等多方的共同努力和配合，这些都需要时间。

    

此外，IPv6不仅是一项技术，还将形成一套新生态。IPv6本身拥有海量地址，安全性也相比IPv4有所提升（内置IPSec支持，用于端到端的授权和加密通信），这些特性非常适用于云计算、物联网、移动互联等新兴技术，举例来说，淘宝双11的单日流量可达日均峰值的30倍——这些都靠云计算资源的支持，在单个云数据中心内，IP地址数量可达数百万个；物联网对IP地址的需求也多得惊人，未来我国的物联网设备数量号称将上百亿，此外物联网设备还需要有长时间不中断、一直保持在线的网络连接。这些新技术将与IPv6网络牢不可分地捆绑在一起，成为代表性业务。

 

对普通用户而言，使用IPv6以后，由于海量地址可用，不再需要NAT地址转换，你的每个终端、每个设备都能使用一个唯一的、永久不变的IPv6地址通信，因此在未来，你的各种终端的IPv6地址可能会像今天的手机号一样实名注册记录在案。从管理和安全角度来说，这使得网络溯源变得容易很多。而对企业来说，在目前这个IPv6大发展的背景下，云服务商和互联网企业将成为推动IPv6的重要力量，中央政府网站、央企、国企对这项新技术多不熟悉，这会给云服务商和互联网企业提供一个深度接触实体经济的好机会。

 

关于IPv4向IPv6演进的技术路线，简单来说是分三阶段走：纯IPv4——IPv4/v6双栈兼容——纯IPv6，其中核心点是双栈兼容的实现，阿里云的实现方式是从用户端到云/DNS/CDN/应用负载的环节同时支持两个地址空间，应用负载通过“6-4转换”，将IPv6转换为IPv4，传给后端的应用，应用先不做变更，仍然使用IPv4的网络，但对于用户而言，访问发布的服务已经是全面使用IPv6了。这套“IPv6转IPv4”的转换服务已经对外发布，个人感觉会成为很多IPv4业务的企业向IPv6演进的实践方案，网关和应用负载均衡是其中的关键，DNS和CDN也很可能趁势来一波大发展，传统的网络设备厂商能否跟上这个趋势值得关注。

 

俄罗斯世界杯正如火如荼的进行中，教育网今年已经在使用IPv6网络与优酷合作进行俄罗斯世界杯的视频直播了，也许类似的场景在三大运营商的网络中、在你我的PC和移动终端上也将很快发生。

 

这一次，IPv6是真的要来了。

 


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