移动互联网、物联网、三网融合—— IPv6的市场推手

编者按：“让地球上每一粒沙子都具有一个IP地址。”多年以前一些专家形容IPv6的一句戏言，如今有望成为现实。被誉为“互联网之父”的文顿·瑟夫日前指出，全球IP地址即将在“几个星期内”用尽。一时间全球网络患上了“IP地址恐慌症”，IPv6再度成为业界瞩目的焦点。黑云压城城欲摧，据中国电信总工程师韦乐平透露，中国IPv4地址的存量丝毫不容乐观，其枯竭近在眼前。单从数字上来说，IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×1028倍，将能彻底解决目前可见的网络地址资源数量短缺的问题。那么，中国的IPv4地址何时用尽？用尽后会出现什么情况？对网民有何影响？中国从IPv4向IPv6的转型目前进展如何？互联网产业各方分别作出了什么努力？还面临哪些主要障碍？围绕这些问题，记者专门采访了中国互联网络信息中心（CNNIC）的专家和中国电信等运营商的相关部门，为读者作出全面解读。

谁在呼唤IPv6？

我国物联网、移动互联网、三网融合等产业的发展都需要海量的IP地址作为支撑， IP地址严重不足已成为制约这些处于全球竞争前沿、具有最广阔前景的新兴产业发展的瓶颈。随着物联网、移动互联网、IPTV、宽带上网等业务不断发展壮大，运营商不停地扩大网络规模，这也使IPv4地址枯竭的速度更快了。

互联网名称与数字地址分配机构（ICANN）公布的最新数据表明，全球IPv4地址仅剩余2.52亿个，不到总量的6%，预计IPv4地址会在2011年8月耗尽。根据工信部电信研究院通信标准所互联网中心何宝宏的研究，未来5年，我国IP地址需求量将激增，其中移动互联网为10亿个，物联网预计需求量在100亿个，固定互联网为5亿个，而按照IP地址33%的利用率来推算，我国未来IP地址需求量为345亿个。业内人士认为，IPv6是解决IPv4地址短缺的争议最少的方案。

移动互联网

将以IPv6为纽带

IETF主席Russ Housley认为，移动性是目前互联网的发展趋势。目前越来越多的移动终端和移动网络被应用，不仅应用于通常的固定场所，还应用于飞机、轮船、汽车等移动交通工具，即用户不仅要连接互联网，而且其连接互联网的地点也是不断变化的，这将会使环境变得更加复杂。Russ Housley强调，未来全球的移动互联网将以IPv6为纽带。

移动互联网对IPv6的需求最直接，专家指出，移动互联网上的应用已经出现了移动电视、移动游戏、移动支付、手机地图、视频会议、视频监控、多媒体通信、视频教育、在线视频音乐等，各类应用发展迅速，终端数量快速增长、在线时间延长都增加了对IP地址的需求。移动互联网上有许多新型而精彩的服务，IPv6将是实现这些服务的关键。不久的将来，当每个人都要携带一个或多个移动终端时，IPv6将为所有的移动终端提供唯一的IP地址。

全球3G用户快速增长，普及率提升，也带动了智能手机的快速增长。例如面世9个季度之后，iPhone+iTouch用户已经8倍于美国在线用户，发达国家和地区如日本、北美、欧洲智能手机份额均超过20%。有专家预计，随着运营商和厂商为用户提供更多的智能终端，尤其是智能手机，未来IP地址的需求量将是现有规模的10倍。各种各样联网的智能终端乃至移动智能终端将对IP地址产生巨大的需求，IPv4地址濒于耗尽，IPv6有充足地址量且具备更好的地址特性，是解决地址空间不足、满足新业务需求的根本途径，向IPv6网络过渡是大势所趋。日本发展智能手机经验表明，只有提供10倍于目前的IP地址，才能迎接智能手机时代。

物联网

IP地址缺乏是最大瓶颈

中国电信集团总经理王晓初此前公开表示，物联网最大瓶颈是IP地址缺乏。大量物联网终端正在接入网络，也增加了对IP地址的需求。据了解，到２０２０年之前，全球接入物联网的终端将达到５００亿个。

在物联网中，物品应具有4个特性：可识别性、可感知性、可定位性以及可控制性。这4个特性使得物联网对地址资源具有以下的特殊需求：物联网需要地址资源支持海量性，因为物联网中存在着海量的物品，这些物品的数量将以万亿计，而任意的物品之间均可能需要互联，互联时需要网络地址用于定位，这些地址也将可能以万亿计；物联网需要地址资源支持移动性，在物联网中，联网物品的物理位置随时可能发生变化，比如物流行业中的商品、邮政行业中的邮件等，因此要求物联网中的物品网络地址需要相应的动态配置，其网络地址的有效性不应因其物理位置的改变而受影响；物联网需要地址资源支持安全性，物联网将比互联网具有更高的安全需求，这些安全需求包括物品信息来源的可靠性需求、完整性需求和机密性需求。基于RFID/EPC技术而提出的物联网概念，是要实现全网络融合，无限地延伸网络边界，因此，IPv6与RFID技术相结合，才能构成全网通信的基础。

三网融合

基础传输手段应是IPv6

清华大学教授吴建平认为，IPv6应该是我国未来三网融合基础传输手段的方向。在三网融合领域，如果现有5亿台电视终端全部实现双向化改造，所需IP地址数量非常巨大。在三网融合得到全面推动的环境下，互联网电视、手机电视、IPTV等融合终端的出现，也要求新的地址分配模式。

吴建平认为，10年内，国内绝对不可能产生出一个新的IP标准。IPv6已经拥有庞大的IP地址数量，没有必要再设立更大的地址，用IPv6做未来三网融合的基础传输是最理想的选择。当前我国的三网融合，可能存在着三种路线图：第一种是基于电信网络的NGN模式，即IP承载网+3G+电视;第二种是基于广电网络的NGB模式，即电视+互联网+3G;最后一种是基于互联网角度考虑的NGI模式，即基于互联网提供电话/3G业务、电视业务和其他创新性业务。（洪黎明）

名词解释：

IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。

谁在应用IPv6？

全球IPv6正进入商用阶段

经过多年的试验探索和金融危机的洗礼，2011年起，全球下一代互联网正全面进入商用阶段。构成现今互联网技术基石的IPv4相关标准的制定，主要由国际上几个大厂家主导，而IPv6的相关标准得到世界各国和全球产业界的广泛参与，大大改变相关标准由几个大厂家主导的情况，成为下一代互联网商业部署的助燃剂。

NTT、Verizon、Comcast等运营商也全力推动IPv6的全面商用。2009年3月，谷歌网站已经开始支持IPV6，而Facebook网站在2010年初开始支持IPv6地址协议。美国政府已经认识到，IPv6对于美国互联网经济持续发展具有关键作用：促进联邦现代化信息建设部署（如云计算、宽带、智能电网等）；降低互联网服务复杂性，并增强其透明度；使端对端网络通信安全服务无处不在，并作为未来联邦IT系统的基础；促使未来互联网通过一个智能的、架构优良的网络运转，并能支持未来海量互联网服务。

美[FS:Page]国政府首席信息官Vivek Kundra发布指令，要求在2010年10月30日前，指派IPv6过渡经理，并提交名单、头衔和联系方式，所有的美国政府机构在2012年底之前把面向公众的网站和服务升级到支持IPv6(如web、email、DNS、ISP服务等)；在2014年底前全面升级与公众互联网及企业网相关的应用软件支持IPv6；强制要求政府各部门IT网络采购全面满足USGv6文件，采购设备需通过IPv6相关测试。Vivek Kundra宣布，为保证互通性，各部门在未来一段时间内还需继续使用IPv4，即采用IPv4与IPv6共存的策略，逐步向IPv6全面过渡的战略。美国行政管理和预算局（OMB）与NIST会协作，共同贯彻USGv6文件及测试条例，其中该测试将为满足IPv6需求提供技术基础，并为商用产品提供相应的资质。这是奥巴马政府自执政以来首次公开发表有关IPv6的政策。另据美国最新调查显示，84%的组织已经取得IPv6地址或考虑申请，而只有16%的用户没有任何部署IPv6的计划。

谁在建设IPv6？

今年将成运营商IPv6规模建设年

2010年～2011年试商用，启动网络和平台支持IPv6改造，确定网络及业务过渡方案、现网商业化试点，基本具备引入IPv6业务的网络条件；2012年～2015年规模商用，IPv4/IPv6网络和业务共存，网络和平台规模改造，业务逐步迁移，新型应用和用户规模持续扩大；2015年之后全面商用，新型应用占据主导，IPv4网络和业务平台逐步退出。随着中国电信IPv6发展的“五年规划”浮出水面，2011年将成为我国电信运营业IPv6大规模建设之年。

我国政府、运营商、产业界积极支持IPv6为基础的下一代互联网发展，大批企业推出相关IPv6网络设备，相关运营商纷纷进行试验探索，IPv6网站、终端和应用软件也不断涌现。

中国电信作为运营商中IPv6的先行者，2010年在上海世博会、长沙电信和无锡电信城域网开始IPv6商用部署，2011年深圳大运会的信息网络也已明确将采用IPv6协议，并开发了丰富多彩的IPv6业务。在下一代互联网的应用实践方面，中国电信在湖南打造了国内第一个IPv6商用网络，重点从现有自营业务向IPv6迁移以及开发新型的IPv6示范应用两个方面推进，一是实现了湖南IDC承载IPv6应用服务能力及IPv6版“互联星空·湖南站”的上线，改造后的系统可支持IPv4和IPv6用户的访问、认证、支付，并实现了单一域名智能分流访问请求；二是首次开发了基于IPv6的物联网应用——湖南农业温室综合监控系统和智能交通系统，明显提高了农业效率，并促进引发更多行业应用的转型，进而带动下一代互联网的发展。

中国电信长沙城域网实现了IPv6宽带接入业务的端到端流程穿越，这是国内商业网中首次实现端到端的IPv6业务支撑，为基于IPv6技术的下一代互联网走向规模商用奠定了基础。在湖南实践中，中国电信拥有了《面向业务IPv6地址分类与分配方法》、《下一代互联网业务服务开通系统》、《下一代互联网业务自动激活系统》等一系列专利，为我国下一代互联网产业打破外国专利的垄断提供了有益的探索。

2010年，不仅中国电信在IPv6商用的道路上迈出了关键的一步，中国移动、中国联通也在 IPv6技术研究和试点测试方面作出了巨大努力。中国移动组织主流网络设备厂家进行了全面的IPv6功能、性能和组网测试，2010年12月下旬在河南展开试点，后续工作重点将集中在产业推动（尤其是移动产业链）、大规模实验室测试、现网试点、IPv6基地建设、IPv6过渡技术创新等方面。2011年，中国移动还将结合TD-LTE规模试验进行 IPv6实验室测试和试点，对IMS、WAP等业务进行现网试点。中国联通也高度重视IPv6技术的研究和运营，组成IPv6联合工作组，已经开始了针对IPv6的部署测试和验证工作。（洪黎明）

谁在推动IPv6？

国家行动是产业成功关键

由IPv4向IPv6的协议转型是个巨大工程，除所有终端用户都必须更换终端接驳互联网的路由器或调制解调器外，所有网站及互联网运营商都必须全面改造，提供适用于IPv6终端接入网站的“入口”，当前我国IPv4向IPv6过渡的战略还面临数重挑战，尽快实施国家行动计划是产业成功的关键。

在我国，IPv6网络发展处于早期阶段，没有进入一个广泛部署，IPv6产业链还不完善，属于产业链形成阶段。我国从2003年启动的“中国下一代互联网示范工程（CNGI）”、新一代互联网技术综合实验环境、中科院的“IPv6网络关键技术及城域示范系统”等，都有力地促进了中国IPv6网络的发展，积累了一定的运营经验。然而，我国的IPv6研究和网络发展仍多限于科研、政府机构和试验，未形成规模化商用。CNGI的项目是最有力量的国家IPv6推动计划，积累了一定的运营经验,但尚缺乏推动IPv4向IPv6过渡的一个有效组织机制措施和清晰时间表。

值得一提的是，当前我国IPv4向IPv6过渡的战略还面临数重挑战：与IPv4网络相比，目前IPv6网络在我国的发展仍处于早期阶段，还没有进入到广泛部署实施阶段；IPv6产业链还不完善，处于产业发展的形成阶段；IPv6网络部署上，我国网络运营商基本完成了骨干网络IPv6改造的进程，骨干网上的网络设备基本都支持IPv4/IPv6双栈，但我国IPv6网络发展集中在骨干网层面，向城域网和边缘网络延伸不足，难以为IPv6特色业务的开发和规模商用提供有效平台，相应的IPv6终端也比较少；由于运营企业大量采用私有地址，直接影响了其他产业环节的IPv6投入力度；没有形成统一的全国性地址管理分配机制。技术上，IPv4和IPv6的互联互通是一个大问题，当前的互联网应用仍都在IPv4网络上，如果不能很好地解决IPv4和IPv6互联互通的问题，IPv6将成为孤岛，无法得到实质性大规模推广。

向下一代互联网过渡是一个复杂的系统工程，它涉及核心网络，用户的接入设备、终端、应用、网站、软件等各个环节的同步建设和改造迁移，需要产业链的协同配合，因此国家层面的推动是产业成功的关键。CNNIC建议，在IPv4过渡到IPv6问题上，我们应当尽快实施国家行动计划，尽快建立统一的IP地址管理机制和政策协调机制。根据《国务院关于培育和发展战略性新兴产业的决定》，我国政府将在“十二五”规划中统筹考虑资源、产业、应用、建设、安全等方面的因素，全面推动下一代互联网(IPv6)的部署。在国家行动计划的统一推进、协调之下，地址分配机构、网络运营商、设备制造商、软件开发商和标准制定机构共同推动IPv6技术的快速稳定应用，促进我国实现IPv4向IPv6的平滑过渡。这也是我国在下一代互联网取得领先优势的关键所在，对建设创新型国家具有重大意义。

IPv6的优势在于数量非常之大，号称能让“每粒沙子都拥有一个IP地址”，不存在IP地址耗尽的问题。因此，全面启用IPv6将彻底改变我国互联网未来发展受制于IPv4地址资源[FS:Page]的窘境。面对IPv4地址消耗殆尽临界点的日益迫近，中国比其他国家面临着更加巨大的缺口压力，必须加大IPv6地址申请力度，进行大规模IPv6网络部署。目前，作为国家级IP地址分配机构CNNIC通过开通“IPv6地址快速申请通道”，面向CNNIC的IP地址联盟成员免费提供1块可携带的IPV6 地址资源，帮助ISP进行向IPv6地址部署的平稳过渡。