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IPv4地址耗盡 但我國奔向IPv6的速度有點慢



“192.168……”這串數字,喜歡上網的人一定不會陌生。沒錯,這是IP地址。 IP地址是指互聯網協議地址。在網絡世界裡,它如同每台設備獨一無二的“身份證”,蘊藏著設備的信息。最近,歐洲地區互聯網註冊網絡協調中心宣布,截至2019年11月25日15時35分(歐洲時間),最後一批IPv4地址已被分配完畢。

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這件讓人擔憂了許久的事,終於發生了。這意味著,再也沒有IPv4地址可分配給網絡服務供應商和大型網絡基礎設施提供商。

按照當前互聯網的發展趨勢,到2020年,我國將會出現97億個IP地址缺口。要破解IP地址之荒,下一代IP協議——IPv6是唯一的解決之道。

但中國科學院計算機網絡信息中心原總工程師、研究員閻保平在接受科技日報記者採訪時表示,我國推動IPv6的力度仍有待加強。

海量IP是互聯網應用發展的前提

在IPv4框架下,地址數共有數十億個,放在全球範圍,大約人均一個。但我國分配到的地址數量只有幾億個,這無疑限制了我國互聯網的發展。

此前採取的對策,是通過軟件編程的方式,在一個IP地址下構建若干虛擬地址,如同一個樹幹上的多個分支,以此實現多台設備共享一個IP地址。

但這並非長久之計。中國航天科工集團(以下簡稱航天科工)網絡信息總體部生態戰略部副主任鍾松延向科技日報記者介紹,這種方式不僅複雜,而且沒有統一的標準,因此增加了許多額外的管理工作。

隨著萬物互聯時代的到來,屆時從城市裡每盞路燈,工廠裡每台設備、傳感器,家裡每台電器,到人們身上的手機、手錶等可穿戴智能設備,都需要一個IP地址。

這是IPv4無論如何都無法滿足的需求,只有IPv6才可以。

“IPv6最大的特點,就是地址數量非常多。”鐘松延解釋道,“它可以給地球上每一粒沙子都分配一個IP。”這足以在未來相當長的一段時間內,保證我國互聯網發展的需求。

同時,IPv6的地址很長,能記錄更詳盡的信息。 “通過地址,就能知道設備是哪個單位、哪個部門的,甚至設備類型、編號都能從地址中看出來。”鐘松延說。

在IPv6框架下,一些新的互聯網應用有望獲得更大的發展空間。閻保平以文物保護為例進行了介紹。

如今許多博物館開展了文物數字化工作,將館藏文物放到網上進行展示,甚至用上了虛擬現實(VR)技術。人們足不出戶,就能通過網上博物館一睹國寶的風采。

但當前的文物數字化工作有很大的局限性,一方面受限於各個博物館,分佈在不同網站;另一方面上網文物的數量有限,信息也不夠豐富。 “比如,我想研究某一類青銅器,可能需要一家家博物館、一個個網站去找。還有些沒有上網的,根本無從找起。”閻保平說。

如果在IPv6基礎上,針對文物建立一個域名體系,為每個文物賦予一個IP地址,打上種種“標籤”,就能讓文物之間實現互聯互通,實現跨博物館、跨地區的文物檢索。閻保平表示,屆時人們可便捷、精準地搜索到某個時期、某位藝術家的作品,也能輕鬆地辦一場某個朝代或某個地區的瓷器展覽。 “這樣的應用對人類文化交流和傳承非常有好處,但前提是,必須有海量IP才能實現。”她說。

多數軟件仍基於IPv4 升級動力不足

其實早在2015年,國際互聯網分配機構就曾宣布IPv4地址告急。隨後,一些國家開始了IPv6的部署。

我國對此也十分重視。 2017年11月,中央辦公廳和國務院辦公廳印發《推進互聯網協議第六版規模部署行動計劃》,明確提出了未來5到10年我國下一代互聯網的總體要求、發展路徑、重點任務、實施步驟和保障措施,為加快推進IPv6的規模部署工作指明了方向。 2019年4月,工信部發布《關於開展2019年IPv6網絡就緒專項行動的通知》,以全面提升IPv6用戶滲透率和網絡流量為出發點,就推動下一代互聯網網絡就緒提出主要目標、任務舉措和保障措施,持續推進IPv6在網絡各環節的部署和應用。

然而,目前國內IPv6的推進程度,並未達到人們的期望。閻保平說,約在2016年前後有關部門就曾提出,希望到2018年底,我國IPv6應用佔比達到20%,可直到2019年初,這個比例僅為3%。

記者了解到,我國分配到的IPv6地址數量位列世界第二,僅次於美國,然而在IPv6地址的應用方面卻排在50名開外,不僅落後於許多歐洲國家,甚至還落後於馬來西亞、印度等亞洲國家。

閻保平介紹,國內三大電信運營商包括各地電信部門,在硬件上均可支持IPv4、IPv6雙協議並行,然而相關軟件並未跟上。

她認為,現在大部分應用軟件仍基於IPv4環境,收益也不錯,因而互聯網企業沒有危機感,缺乏升級的動力。

鐘松延表示,兩種協議並行是國際上通常採用的過渡方式,即在運行IPv4的同時,搭建全新的IPv6框架。但這種方式的弊端明顯。他說,首先是周期長、造價高。例如,用手機訪問一個應用,需要“走”很長的“路”:先訪問家庭Wi-Fi,通過小區寬帶“走”上互聯網主幹線,幾經周折最後進入運營商的機房。

這種弊端也會導致市場升級動力不足。鐘松延說,如果把IPv4比作“羊腸小道”,IPv6就如同“高速公路”,用戶是“車輛”,應用軟件則好比各種“服務設施”。現在“羊腸小道”雖然擁堵,但湊合還能用,關鍵是設施齊全方便。 “高速公路”固然寬闊暢通,卻沒有“加油站”“餐館”“超市”,用戶不願去;沒有用戶,應用開發商也不願斥資新建。雙方因此陷入“相互等待”的死循環。

互聯網巨頭應起到帶頭引領作用

2017年,航天科工明確提出了IPv6部署要求,並依托二院籌劃組建網絡信息總體部,牽頭負責該項目的推進。

作為項目主要負責人之一,鐘松延帶領團隊,努力在死循環中尋找突破口。深入研究後他們認為,IPv6推進緩慢的癥結在於IPv4和IPv6沒有實現互通,導致用戶和開發商需要進行工程浩大的整體搬遷。經過艱苦攻關,他們研發出一套系統,在“羊腸小道”和“高速公路”間建起了“橋樑”。

“這就把'相互等待'的局面打破了。”鐘松延說,在新的方案下,用戶可以在“高速公路”上暢行,需要服務時再拐入“羊腸小道”,使用體驗完全不受影響;開發商也無需立即重建,可在應用升級過程中逐漸遷移,在“邊用邊建”中,實現從IPv4到IPv6的平穩過渡。記者了解到,目前IPv6正在航天科工範圍內推廣應用。

在閻保平看來,上述做法可謂是“破冰”之舉,讓她頗感欣喜。同時,她認為,推進IPv6技術的核心在於兩方面,一是及時將現有互聯網應用轉移到IPv6,二是在IPv6框架下積極探索新的應用領域。而這需要互聯網運營商們以更積極的態度,直面網絡升級挑戰。她說,美國在推行IPv6之初,美國國際商用機器公司(IBM)、谷歌(Google)等公司便率先行動,這些公司甚至每天都會統計有多少應用是通過IPv6進行工作,以此作為一項重要考核指標。她表示,希望阿里、百度、騰訊等國內互聯網巨頭能更積極、主動地向IPv6遷移,在此過程中起到帶頭引領作用。

“時間很緊迫。”閻保平預計,在國家大力支持、行業全力推動的情況下,我國要完成IPv6的部署,可能還需要一至兩個五年計劃。 “最讓我擔心的是,雖然我們拿到了全球第二多的IPv6地址資源,但如果沒有很好地將其用起來,國際互聯網組織是有權將其收回的。”她說。