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(yōu)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(fā)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(fā)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(fā)展現狀:
IPV6的發(fā)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(qū)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(wěn)步增長。國際互聯網協會亞太區(qū)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?,F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(fā)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(fā)展“起了個大早,趕了個晚集?!眳墙ㄆ秸J為,國家在2003年就將IPv6的發(fā)展提上了日程,這是非常正確非常及時的戰(zhàn)略決策,當時經過五年的發(fā)展,第一期取得了預定的戰(zhàn)略目標。但從2008年以后,我國IPv6的發(fā)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(fā)展展望:
近日,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《推進互聯網協議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動計劃》,并發(fā)出通知,要求各地區(qū)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(fā)展環(huán)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(fā)展環(huán)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(guī)模、用戶規(guī)模、流量規(guī)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(fā)揮舉足輕重的作用。我國雖然“起步早,發(fā)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。