IPv6 vs.物联网

跟不上物联网脚步的IPv4

说起物联网，顾名思义就是“物物相连的互联网”，英文名称“Internet of things（IoT）”。这个概念由美国麻省理工学院Kevin Ashton提出，比尔·盖兹亦在1995年的《未来之路》一书中提及。物联网以互联网为核心和基础，将用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，进行信息交换和通讯。

这就是IoT，人称“继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮”。

参照物联网的需求，凸显出的正是IPv4作为互联网标准协议的短板和落伍之处。首当其冲的就是IP地址枯竭危机，截至2016年10月底，亚太、欧洲、拉美、北美等地区IPv4地址池已完全耗尽。即使有网络地址转换NAT （Network Address Translation）技术续命，然而面临物联网应用对地址需求大增的局面，NAT技术并非好的解决方案。

和至多提供约43亿IP地址的IPv4 相比，IPv6设计的地址长度是128bit，理论上IPv6 可提供2的128次方、340282366920938463463374607431768211456个IP地址以供使用……。曾经有人乐观地估算过，如果把联网设备想象成沙子，就算给铺在地球表面上的每一粒沙子都分配一个IP地址，IPv6提供的数量仍然是够用的。除此之外，更快的路由机制、更高的安全性、更好的业务性能……，这些先进之处同样对物联网的发展意义重大。

我国的IPv6蓝图

早有预测称未来两到三年内，全球发达国家的IPv6用户数将会超过IPv4用户。2017年底，我国下一代互联网国家工程中心下属全球IPv6测试中心发布了《2017 IPv6支持度报告》。报告显示，当前支持IPv6的网站正在不断增加，谷歌、Facebook、雅虎、微软Bing等网站已提供永久IPv6访问服务。监测数据表明，Alexa全球排名前50的网站IPv6支持率为42%；相比之下，我国网站大部分都没有接入IPv6，排名前50的网站里仅1家有稳定的IPv6访问地址。中国互联网络信息中心（CNNIC）近日发布的《2017 IPv6地址资源分配及应用情况报告》也显示，截至去年12月31日，我国IPv6地址分配总数在全球排名居于第二位，但目前国内IPv6的实际应用程度较低。

时至2018年，这一局面有望发生根本改变。

我国在“十三五”规划中明确指出要“超前布局下一代互联网，全面向互联网协议第6版（IPv6）演进升级”，这意味着IPv6的发展部署进程的加速。

11月26日，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》（以下简称《计划》），提出了推动建设IPv6商用网络的规划。

作为最早从事IPv6下一代互联网研究的科研工作者，中国工程院院士、清华大学吴建平教授对媒体表示，“《计划》非常详尽扎实，从基础网络到应用，从市场到政府都有详细要求与需要达到的指标。”

按照《计划》，到2018年末，市场驱动的良性发展环境基本形成，我国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%。这意味着继印度和美国后，我国将成为全球第三个IPv6用户数过亿的国家。到2020年末，IPv6活跃用户数达到5亿，2025年末中国IPv6规模要达到世界第一。国内用户量排名前50位的商业网站及应用、省部级以上政府和中央企业外网网站系统、中央和省级新闻及广播电视媒体网站系统、工业互联网等新兴领域的网络与应用，都将全面支持IPv6。

IPv6：强悍的不仅仅是数量

中国工程院院士邬贺铨表示，IPv6海量的地址为固定分配地址和建立上网实名制奠定了基础，可以实现网络精准管理。“与现在相比，IPv6实名制不仅不会增加隐私泄露，由于可以精准定位地址，还能很大程度上减少网络诈骗。”

如前所述，IPv4提供的IP地址早已捉襟见肘，运营商的常规做法是通过NAT提供内网地址。也就是说大部分情况下，IPv4体系中的IP地址和个人用户并非直接一一对应；但在IPv6体系中，通过IP地址，直接就可以把使用人的身份对应起来。

一方面，这可以为更加彻底的网络实名制打下技术基础；另一方面，这可以提高管理效率，也能为用户提供更精准的内容推送。譬如说，某个人需要什么服务、什么内容，直接就可以向特定的IP地址推送，这种服务到“门牌号”的体验，或许会成为未来的常态。

除了海量的IP地址，人们经常谈论的IPv6 带来的另一个优点，就是大幅提升的安全性。在IPv6的部署中，IPSec一度是标配，这意味着在IPv6 地址之间传输数据往往是经由加密的，信息不再会被轻易窃听、劫持。

据最新统计的数据，当前我国人均IPv4地址数还不到半个，地址短缺的压力非常大。IPv6拥有广阔的地址空间，正是未来发展的目标方向。而我国对IPv6的建设和部署已经有所成效：我国的教育网有超过600万IPv6用户，是全球最大的纯IPv6网络；三大运营商已经建成了大规模的IPv6商用网络。

结语

近十年中，随着多种颠覆性技术的出现和应用，网络发生了巨大的变革，大量的终端设备联网产生了爆炸式的地址需求，使用传统NAT方式已经无法负荷新的物联网应用。物联网日益发展的关键在于，如何利用低成本和低风险让更多的设备互联互通。而随着物联网系统的普及与IPv6的导入，相对应的云端应用也将会水涨船高地得到成长。在这样的大潮之中，未来物联网应用、云端分析平台、大数据分析技术以及资通安全技术都将迎来机遇与挑战。

虽然当下物联网应用还远远称不上触手可及，IPv6的普及也仍旧任重道远；但相信在未来十年乃至十数年，它们所引发的变化一定足以令人感慨万千。历史大潮不可逆，期待这“第三次浪潮”的到来吧。