让地球上每一粒沙子都有IP地址 IPv6主导的互联网时代来了?
日期:2024-04-01 01:07:20   来源:智能装备

  下一代互联网”是IPv6(互联网协议第6版),它除了解决网络IP地址枯竭的问题,也对我国的科学技术创新、网络安全、网络主权和话语权有着十分深远的意义。

  激烈的技术竞争为人类创造了无数的惊喜,5G、云计算、大数据、AI、物联网……可以说,各项技术都是基于互联网实现发展应用的。从PC时代到移动网络,再到“互联网+”和“+互联网”,互联网的含义已经实现了极大的延展。那么,下一代互联网将是怎样的,自然也就成为了话题讨论的中心。

  对于这样的一个问题,中国互联网主要奠基人和开拓者、中国工程院院士吴建平给出答案:下一代互联网”是IPv6(互联网协议第6版),它除了解决网络IP地址枯竭的问题,也对我国的科学技术创新、网络安全、网络主权和话语权有着十分深远的意义。

  IPv6全称InternetProtocol Version 6,是网络工程任务组设计的用于替代IPv4的下一代IP协议。IPv6不仅能解决网络地址资源数量的问题,而且还能解决多种接入设备连入互联网的障碍问题,并且具有更大的地址间和更高的安全性。

  有人曾形象地比喻:“IPv6 可以让地球上每一粒沙子都拥有一个IP地址。”

  作为全球公认的下一代互联网商业应用解决方案,IPv6一直受到我国格外的重视,在《国民经济与社会持续健康发展第十四个五年规划和2035年远大目标纲要》和《数字中国建设整体布局规划》中均明白准确地提出要深入推动IPv6规模部署和应用。今年4月23日,IPv6技术应用有了更明确指引,工信部等八部门联合发布《关于推进IPv6技术演进和应用创新发展的实施建议》(以下简称《实施意见》)提出,到2025年底,IPv6技术演进和应用创新取得很明显的成效,网络技术创造新兴事物的能力显著地增强,“IPv6+”等创新技术应用场景范围逐步扩大,重点行业“IPv6+”融合应用水平大幅提升。

  IPv6何以成为人类认可的“下一代互联网”?目前它的发展如何了?下一步又将怎么样开展建设?今天,请跟随《中国科技信息》一起来聊聊这一线为解决地址短缺问题而诞生

  在大众的认知中,习惯以互联网为分界线,把线下的世界称为物理世界,把线上的世界称为虚拟世界。在物理世界中,任何一个人都有自己的标记,比如身份证。虚拟世界也如同物理世界一样,需要身份系统。IP地址就是虚拟世界中的身份证,而互联网则是一套“快递系统”,IP协议是快递系统的“工作流程和制度”:一切信息,包括文字、图片、音频、视频等,都需要被打包成一个个的“快递包裹”,然后经过快递系统的运输,送到最终目的地。

  IP协议主要定义了在相互连接的网络中如何传递数据。如果将互联网看作一个城市,IP地址就是其门牌号,网络中的每一个设备(如计算机),要想和其它设备相互通信传递数据,就都需要一个门牌号——也就是我们熟悉的IP地址。但是,计算机和智能手机的迅速普及使得这座城市中的用户急剧增多,旧版本的门牌号数量已经接近枯竭。

  目前被普遍的使用的IP协议是IPv4(IP Version 4),网络设备使用的地址即为IPv4地址,其地址长度为32bit,因此能提供的地址最多为2的32次方(约43亿)个地址。不过,2019年11月25日,负责英国、欧洲、中东和部分中亚地区互联网资源分配的欧洲网络协调中心(RIPE NCC)宣布,全球所有 43 亿个IPv4地址已全部分配完毕。这时,就需要更大数量的门牌号。IPv6就是这一个新版本的“门牌号”。

  正如前文所说,如今移动网络、物联网的发展使得接入的设备慢慢的变多,网络的地址需求指数级增长。而IPv4网络除了面临地址枯竭的问题,其它缺点和局限也慢慢变得明显。因此,对于我国来说,在未来十年中,5G、云计算、大数据、AI、物联网的各种应用,都需要在IPv6基础上实现。

  IPv6并非简单的IPv4升级版本。具体而言,在技术方面,IPv6能解决网络地址资源数量不足的问题;在经济方面,IPv6也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍,这就是物联网产业高质量发展的巨大空间,其经济价值不言而喻;在社会方面,IPv6使得每个互联网终端都能拥有一个独立的IP地址,保证了终端设备在网络上具备唯一真实的“身份”,消除了使用NAT技术对安全性和网络速度的影响,所带来的社会效益将无法估量。

  那么,我国IPv6目前发展如何呢?在过去的6年里,中央网信办、工信部与各有关部门通力协作、密切配合,为推动IPv6的全面实施不懈努力,取得了卓越成效。据国家IPv6发展监测平台统计,2023年2月,我国移动网络IPv6占比达到50.08%,首次实现移动网络IPv6流量超过IPv4流量的历史性突破,标志着我国推进IPv6规模部署及应用工作迎来了新的里程碑。这不仅说明了我国IPv6网络“高速公路”已全面建成、信息基础设施IPv6服务能力已基本具备,并且在“高速公路”上“通车”已成为业界现状。

  同时,在IPv6规模部署的基础上,IPv6网络和应用质量也在不断的提高。根据中国信息通信研究院的监测,截至2023年2月,全国已经有超过95%的CDN节点支持IPv6;国内主要13家云服务企业54个可用域的云主机中,IPv6访问质量优于IPv4访问质量的有40个,占比74.07%。

  可以说,中国正处于IPv6爆发的初期。整体而言,中国IPv6技术与产业高质量发展正在迎接一个新的奇点,即从规模化部署向深度应用转变。IPv6本身是一种网络协议,需要一定的时间普及与推广。而当其用户规模与网络流量达到一定规模化程度时,如何从中汲取深层的产业潜力,以其技术特性激活新的数字化价值,就成了新的发展核心。

  那么,我国该怎么样汲取IPv6深层的产业潜力,以其技术特性激活新的数字化价值呢?为了充分的发挥IPv6协议潜力和技术优势,更好满足5G、云网融合、工业互联网、物联网等场景对网络承载更高的要求。工业和信息化等八部门发布了《关于推进IPv6技术演进和应用创新发展的实施建议》,作出更具体的指引。

  实施意见明确,到2025年底,我国IPv6技术演进和应用创新取得很明显的成效,网络技术创造新兴事物的能力显著地增强,“IPv6+”等创新技术应用场景范围逐步扩大,重点行业“IPv6+”融合应用水平大幅提升。

  为推动实施意见落地见效,实施意见围绕构建IPv6演进技术体系、强化IPv6演进创新产业基础、加快IPv6基础设施演进发展、深化“IPv6+”行业融合应用和提升安全保障能力等5个方面,部署了15项重点任务。

  比如,在构建IPv6演进技术体系方面,实施意见要求推动IPv6与5G、人工智能、云计算等技术的融合创新,系统推进IPv6国家标准、行业融合应用标准的制定和落地,提升国际标准贡献率和影响力。

  总之,在新一轮科技革命和产业变革深入推动的大背景下,下一代互联网的目标应该是更便捷、更开放、更智能、更安全。而发展IPv6则对促进互联网演进升级,加快建设网络强国和数字中国具备极其重大意义。随着IPv6规模部署的不断深化,推动IPv6网络实现从“能用”到“好用”,并向“爱用”的跨越将成为下一阶段我国IPv6发展的重要目标。

  杂志收录情况:《中国知网》《中国期刊核心期刊(遴选)数据库》《中国学术期刊综合评价数据库(CAJCED)统计源期刊》《中国期刊全文数据库(CJFD)》《中国科协、中国图书馆学会(解读科学发展观推荐书目)》

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