IPv4地址耗尽但我国奔向IPv6的速度有点慢

2019-12-04

“192.168……”这串数字，喜欢上网的人一定不会陌生。没错，这是IP地址。

IP地址是指互联网协议地址。在网络世界里，它如同每台设备独一无二的“身份证”，蕴藏着设备的信息。

最近，欧洲地区互联网注册网络协调中心宣布，截至2019年11月25日15时35分（欧洲时间），最后一批IPv4地址已被分配完毕。

这件让人担忧了许久的事，终于发生了。这意味着，再也没有IPv4地址可分配给网络服务供应商和大型网络基础设施提供商。

按照当前互联网的发展趋势，到2020年，我国将会出现97亿个IP地址缺口。要破解IP地址之荒，下一代IP协议——IPv6是唯一的解决之道。

但中国科学院计算机网络信息中心原总工程师、研究员阎保平在接受科技日报记者采访时表示，我国推动IPv6的力度仍有待加强。

海量IP是互联网应用发展的前提

在IPv4框架下，地址数共有数十亿个，放在全球范围，大约人均一个。但我国分配到的地址数量只有几亿个，这无疑限制了我国互联网的发展。

此前采取的对策，是通过软件编程的方式，在一个IP地址下构建若干虚拟地址，如同一个树干上的多个分支，以此实现多台设备共享一个IP地址。

但这并非长久之计。中国航天科工集团（以下简称航天科工）网络信息总体部生态战略部副主任钟松延向科技日报记者介绍，这种方式不仅复杂，而且没有统一的标准，因此增加了许多额外的管理工作。

随着万物互联时代的到来，届时从城市里每盏路灯，工厂里每台设备、传感器，家里每台电器，到人们身上的手机、手表等可穿戴智能设备，都需要一个IP地址。

这是IPv4无论如何都无法满足的需求，只有IPv6才可以。

“IPv6最大的特点，就是地址数量非常多。”钟松延解释道，“它可以给地球上每一粒沙子都分配一个IP。”这足以在未来相当长的一段时间内，保证我国互联网发展的需求。

同时，IPv6的地址很长，能记录更详尽的信息。“通过地址，就能知道设备是哪个单位、哪个部门的，甚至设备类型、编号都能从地址中看出来。”钟松延说。

在IPv6框架下，一些新的互联网应用有望获得更大的发展空间。阎保平以文物保护为例进行了介绍。

如今许多博物馆开展了文物数字化工作，将馆藏文物放到网上进行展示，甚至用上了虚拟现实（VR）技术。人们足不出户，就能通过网上博物馆一睹国宝的风采。

但当前的文物数字化工作有很大的局限性，一方面受限于各个博物馆，分布在不同网站；另一方面上网文物的数量有限，信息也不够丰富。“比如，我想研究某一类青铜器，可能需要一家家博物馆、一个个网站去找。还有些没有上网的，根本无从找起。”阎保平说。

如果在IPv6基础上，针对文物建立一个域名体系，为每个文物赋予一个IP地址，打上种种“标签”，就能让文物之间实现互联互通，实现跨博物馆、跨地区的文物检索。阎保平表示，届时人们可便捷、精准地搜索到某个时期、某位艺术家的作品，也能轻松地办一场某个朝代或某个地区的瓷器展览。“这样的应用对人类文化交流和传承非常有好处，但前提是，必须有海量IP才能实现。”她说。

多数软件仍基于IPv4 升级动力不足

其实早在2015年，国际互联网分配机构就曾宣布IPv4地址告急。随后，一些国家开始了IPv6的部署。

我国对此也十分重视。2017年11月，中央办公厅和国务院办公厅印发《推进互联网协议第六版规模部署行动计划》，明确提出了未来5到10年我国下一代互联网的总体要求、发展路径、重点任务、实施步骤和保障措施，为加快推进IPv6的规模部署工作指明了方向。2019年4月，工信部发布《关于开展2019年IPv6网络就绪专项行动的通知》，以全面提升IPv6用户渗透率和网络流量为出发点，就推动下一代互联网网络就绪提出主要目标、任务举措和保障措施，持续推进IPv6在网络各环节的部署和应用。

然而，目前国内IPv6的推进程度，并未达到人们的期望。阎保平说，约在2016年前后有关部门就曾提出，希望到2018年底，我国IPv6应用占比达到20%，可直到2019年初，这个比例仅为3%。

记者了解到，我国分配到的IPv6地址数量位列世界第二，仅次于美国，然而在IPv6地址的应用方面却排在50名开外，不仅落后于许多欧洲国家，甚至还落后于马来西亚、印度等亚洲国家。

阎保平介绍，国内三大电信运营商包括各地电信部门，在硬件上均可支持IPv4、IPv6双协议并行，然而相关软件并未跟上。

她认为，现在大部分应用软件仍基于IPv4环境，收益也不错，因而互联网企业没有危机感，缺乏升级的动力。

钟松延表示，两种协议并行是国际上通常采用的过渡方式，即在运行IPv4的同时，搭建全新的IPv6框架。但这种方式的弊端明显。他说，首先是周期长、造价高。例如，用手机访问一个应用，需要“走”很长的“路”：先访问家庭Wi-Fi，通过小区宽带“走”上互联网主干线，几经周折最后进入运营商的机房。

这种弊端也会导致市场升级动力不足。钟松延说，如果把IPv4比作“羊肠小道”，IPv6就如同“高速公路”，用户是“车辆”，应用软件则好比各种“服务设施”。现在“羊肠小道”虽然拥堵，但凑合还能用，关键是设施齐全方便。“高速公路”固然宽阔畅通，却没有“加油站”“餐馆”“超市”，用户不愿去；没有用户，应用开发商也不愿斥资新建。双方因此陷入“相互等待”的死循环。

互联网巨头应起到带头引领作用

2017年，航天科工明确提出了IPv6部署要求，并依托二院筹划组建网络信息总体部，牵头负责该项目的推进。

作为项目主要负责人之一，钟松延带领团队，努力在死循环中寻找突破口。深入研究后他们认为，IPv6推进缓慢的症结在于IPv4和IPv6没有实现互通，导致用户和开发商需要进行工程浩大的整体搬迁。经过艰苦攻关，他们研发出一套系统，在“羊肠小道”和“高速公路”间建起了“桥梁”。

“这就把‘相互等待’的局面打破了。”钟松延说，在新的方案下，用户可以在“高速公路”上畅行，需要服务时再拐入“羊肠小道”，使用体验完全不受影响；开发商也无需立即重建，可在应用升级过程中逐渐迁移，在“边用边建”中，实现从IPv4到IPv6的平稳过渡。记者了解到，目前IPv6正在航天科工范围内推广应用。

在阎保平看来，上述做法可谓是“破冰”之举，让她颇感欣喜。同时，她认为，推进IPv6技术的核心在于两方面，一是及时将现有互联网应用转移到IPv6，二是在IPv6框架下积极探索新的应用领域。而这需要互联网运营商们以更积极的态度，直面网络升级挑战。她说，美国在推行IPv6之初，美国国际商用机器公司（IBM）、谷歌（Google）等公司便率先行动，这些公司甚至每天都会统计有多少应用是通过IPv6进行工作，以此作为一项重要考核指标。她表示，希望阿里、百度、腾讯等国内互联网巨头能更积极、主动地向IPv6迁移，在此过程中起到带头引领作用。

“时间很紧迫。”阎保平预计，在国家大力支持、行业全力推动的情况下，我国要完成IPv6的部署，可能还需要一至两个五年计划。“最让我担心的是，虽然我们拿到了全球第二多的IPv6地址资源，但如果没有很好地将其用起来，国际互联网组织是有权将其收回的。”她说。