互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之路IPv6

時間:2022-07-03 08:25:44

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互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之路IPv6

近年來,關于IPv4地址行將枯竭的警鐘已經多次敲響,同時移動互聯(lián)網(wǎng)應用需求正與3G通信技術一起成為未來IP地址的需求大戶,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術與應用的發(fā)展,加之三網(wǎng)融合等相關業(yè)務的進一步推進,人類對于IP地址的需求將成倍增長。隨著應用需求的日益迫近,已經發(fā)展了30多年的IPv4,其理論上43億的IP地址將在近兩年內徹底告急,IPv6攜其近乎于無限量的IP地址空間優(yōu)勢,正日益得到全球各國的關注,2012年也成為中國關注和發(fā)展IPv6的一個新紀元,IPv6將是未來新一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必由之路。互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中的IPv4與ipv6IPv4在30多年的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷史進程中發(fā)揮了重要作用,從技術與容量層面正走向發(fā)展的盡頭。

IPv4(InternetProtocolversion4),是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol,IP)的第四版,也是第一個被廣泛使用,構成現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)技術的基石的協(xié)議。IPv4可以運行在各種各樣的底層網(wǎng)絡上,比如端對端的串行數(shù)據(jù)鏈路(PPP協(xié)議和SLIP協(xié)議)、衛(wèi)星鏈路等。瑟夫在二十世紀70年代創(chuàng)立了名為IPv4的32位地址,地址總容量43億個IP地址。1981年RFC791標準,IPv4正式進入互聯(lián)網(wǎng)應用的歷史進程。2000年以后,全球互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,IPv4的IP地址開始了加速的消耗過程,這一歷史進程中,互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量與產業(yè)規(guī)模同時出現(xiàn)快速上升,而可供分配的IPv4地址數(shù)量也在急劇下降,2011年2月,隨著最后一批IP地址的分配完成,IPv4的IP地址已經全部分配完。IPv6(InternetProtocolversion6)的出現(xiàn)是歷史的必然,也是NGN發(fā)展工作的重心。早在1990年,就有專家指出,IPv4地址將要枯竭,而下一代互聯(lián)網(wǎng)IP協(xié)議技術開始提上議事日程。下一代互聯(lián)網(wǎng)是業(yè)界為了解決目前互聯(lián)網(wǎng)的地址瓶頸、質量和安全等問題而提出的未來發(fā)展的總體設想,盡管IPv6并不能概括下一代互聯(lián)網(wǎng)的全部,多年的發(fā)展過程中,已經形成了一個完整成熟的標準體系,而業(yè)界一般泛指的下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心內容即指IPv6。因而,從這種意義上講,下一代互聯(lián)網(wǎng)的工作重心其實就是要平穩(wěn)有效地向IPv6過渡,在這一進程中,要盡可能地提升網(wǎng)絡可用、可控、可管、可擴、可信、安全服務等方面的能力。IPv4地址面臨枯竭IPv4地址數(shù)量有限,而且在全球的發(fā)展及其分布很不均勻。貝葉思咨詢在系列專題報告《全球及中國域名系統(tǒng)市場研究報告》中跟蹤了域名工具(DomainTools)的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)表明,截至2012年3月底,全球246個國家與地區(qū)分配的IP地址數(shù)量為34.85億,距離理論上近43億的IP地址數(shù)量已經消耗殆盡,而且考慮到其在全球分布的不均衡性,IP地址枯竭的現(xiàn)象體現(xiàn)更為突出。全球IPv4地址在一些主要國家與地區(qū)的分布情況如下表所示。盡管中國擁有的IP地址數(shù)量排在美國之后居第二位,但是僅從互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民數(shù)量來看,中國擁有全球四分之一的互聯(lián)網(wǎng)用戶,卻僅占有9.4%的IP地址數(shù)量,可見中國IP地址資源更為緊缺。IPv4地址2011年全部分配完,地址資源庫枯竭。2011年2月3日,國際互聯(lián)網(wǎng)名稱和編號分配公司(ICANN)公布:最后一批IPv4地址當天分配已經完畢,IP地址總庫已經枯竭。IANA將最后5個A分配給五大區(qū)域地址分配機構(RIR),標志著全球IPv4地址總庫完全耗盡,IPv4地址資源時代已經結束。2011年4月,亞太互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心(APNIC)宣布亞太地區(qū)IPv4地址也已經分配完畢,最后1個A只用于IPv6過渡。

IPv4技術本身存在浪費資源與分配不均等問題導致其地址資源更為緊缺。專家指出,從IPv4的技術本身來看,在采用A、B、C三類編址方式后,雖然方便了IP地址的管理,但卻浪費了上千萬的地址,特別是B類地址。而且全球各國IPv4地址分布存在著極為不均的情況,比如美國一些大學和公司占用了大量的IP地址,造了明顯的閑置。國際電信聯(lián)盟副秘書長趙厚麟曾經表示,美國人口只有3億,但掌握的IP地址接近全球總數(shù)的40%,其中,大部分一直閑置。本來已經總體緊張的IPv4地址,在區(qū)域配置極不均衡的情況下,更顯緊缺。

同時,移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等對于IP地址的需求正如饑似渴。近幾年隨著全球移動通信由2G向3G的逐漸過渡,使得移動互聯(lián)網(wǎng)等新型移動應用具備了在多方支持下大力發(fā)展的基礎,移動互聯(lián)網(wǎng)市場正加速啟動,從移動互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民的數(shù)據(jù)量來看,其增長勢頭更是遠勝過傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng),在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)寬帶化拓展的同時,移動互聯(lián)網(wǎng)對于IP地址的需求將日益釋放出來,將提出數(shù)十億的IP地址的潛在需求。物聯(lián)網(wǎng)作為近幾年快速啟動和發(fā)展的戰(zhàn)略新興產業(yè)已經得到了全球各國與地區(qū)的重視與發(fā)展,考慮到云計算的支撐,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對于IP地址的需求將加倍增長。以我國為例,目前我國分配的IPv4地址數(shù)量不足3.3億個,CNNIC的數(shù)據(jù)顯示,我國2011年底已經有5.13億網(wǎng)民,手機網(wǎng)民達3.56億,網(wǎng)民數(shù)量正加速增長。而如果按照未來5年發(fā)展100億物聯(lián)網(wǎng)用戶、5億固定寬帶、10億移動互聯(lián)網(wǎng)用戶來計算,CATR(工業(yè)和信息化部電信研究院)估算,未來5年我國IP地址需求量將為345億。這個數(shù)字就已經是現(xiàn)有分配的IPv4地址數(shù)量的100倍以上,缺口之大可以想象。在IP地址枯竭的情況下,如果沒有足夠的IP地址,將意味著未來人們將不得不更多地共享IP地址,網(wǎng)絡連接的速度也將受到限制,同時費用有可能升,網(wǎng)絡安全與服務質量面臨下降。因而,解決IPv4地址枯竭的問題已經成為擺在全球各國面前的迫切要求,尤其對于IP地址本身就緊缺的中國而言,這一要求就更加迫切。IPv6作為技術種子之一,將會促進全球互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。對于缺少IP地址的中國來說,尤其如此。全球IPV6發(fā)展正日益加速與IPv4相比,IPv6最重要的一點在于解決了IP地址有限的數(shù)量問題,由于地址長度擴展為128位地址,足已滿足任何可預計的地址空間分配(IPv4理論上能夠提供的上限是近43億個,而IPv6理論上地址空間的上限是43億×43億×43億×43億)。

整體來看,IPv6的優(yōu)勢表現(xiàn)在多個方面,其中至少表現(xiàn)在以下幾個主要方面:報文格式的改變-地址長度由原來的32位增加為現(xiàn)在的128位,解決了地址空間匱乏的危機IPv6地址的自動配置-完成了“即插即用”功能,減少了網(wǎng)絡管理的復雜性提供了對移動性的更好支持,處理效率大大提升提供了對IPsec的更好支持,支持端到端的安全性層次化的網(wǎng)絡結構,提高了路由效率等優(yōu)勢正是由于IPv6的優(yōu)勢特征,近年來在全球主要國家與地區(qū)都得到了快速的發(fā)展。截至目前,世界主要國家已經推出了IPv6發(fā)展的路線圖與時間表。尤其在IPv4地址更緊缺的亞洲和歐洲對IPv6更是大力推動,IPv6的標準化進程有明顯的加快,具有IPv6技術的網(wǎng)絡設備和網(wǎng)絡終端,以及相關的硬件平臺的推出也加快了步伐,基于IPv6的業(yè)務應用也開始得到大力推進。截至2011年底,全球IPv6支持資源數(shù)量開始加速增長。

從2011年開始,IPv6在全球支持的IPv6網(wǎng)站增長19倍,部署進入了提速階段。2011年底,全球獲取IPv6認證ISP的(網(wǎng)絡服務提供商)已經達到131家,網(wǎng)站達到1414個。全球315個頂級域名服務器中有267個支持IPv6。截至2012年3月,我國IPv6地址量已經比2011年初增加了23倍以上,上升到全球第四位,擁有的IPv6地址數(shù)量達到了9405個,然而,IPv6地址在全球市場中占有比例仍非常少,僅為7.69%。