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IPv4地址耗尽 但我国奔向IPv6的速度有点慢

2019-12-04 09:13 来源:科技日报 本报记者 付毅飞

  “192.168……”这串数字,喜欢上网的人一定不会陌生。没错,这是IP地址。

  IP地址是指互联网协议地址。在网络世界里,它如同每台设备独一无二的“身份证”,蕴藏着设备的信息。

  最近,欧洲地区互联网注册网络协调中心宣布,截至2019年11月25日15时35分(欧洲时间),最后一批IPv4地址已被分配完毕。

  这件让人担忧了许久的事,终于发生了。这意味着,再也没有IPv4地址可分配给网络服务供应商和大型网络基础设施提供商。

  按照当前互联网的发展趋势,到2020年,我国将会出现97亿个IP地址缺口。要破解IP地址之荒,下一代IP协议——IPv6是唯一的解决之道。

  但中国科学院计算机网络信息中心原总工程师、研究员阎保平在接受科技日报记者采访时表示,我国推动IPv6的力度仍有待加强。

  海量IP是互联网应用发展的前提

  在IPv4框架下,地址数共有数十亿个,放在全球范围,大约人均一个。但我国分配到的地址数量只有几亿个,这无疑限制了我国互联网的发展。

  此前采取的对策,是通过软件编程的方式,在一个IP地址下构建若干虚拟地址,如同一个树干上的多个分支,以此实现多台设备共享一个IP地址。

  但这并非长久之计。中国航天科工集团(以下简称航天科工)网络信息总体部生态战略部副主任钟松延向科技日报记者介绍,这种方式不仅复杂,而且没有统一的标准,因此增加了许多额外的管理工作。

  随着万物互联时代的到来,届时从城市里每盏路灯,工厂里每台设备、传感器,家里每台电器,到人们身上的手机、手表等可穿戴智能设备,都需要一个IP地址。

  这是IPv4无论如何都无法满足的需求,只有IPv6才可以。

  “IPv6最大的特点,就是地址数量非常多。”钟松延解释道,“它可以给地球上每一粒沙子都分配一个IP。”这足以在未来相当长的一段时间内,保证我国互联网发展的需求。

  同时,IPv6的地址很长,能记录更详尽的信息。“通过地址,就能知道设备是哪个单位、哪个部门的,甚至设备类型、编号都能从地址中看出来。”钟松延说。

  在IPv6框架下,一些新的互联网应用有望获得更大的发展空间。阎保平以文物保护为例进行了介绍。

  如今许多博物馆开展了文物数字化工作,将馆藏文物放到网上进行展示,甚至用上了虚拟现实(VR)技术。人们足不出户,就能通过网上博物馆一睹国宝的风采。

  但当前的文物数字化工作有很大的局限性,一方面受限于各个博物馆,分布在不同网站;另一方面上网文物的数量有限,信息也不够丰富。“比如,我想研究某一类青铜器,可能需要一家家博物馆、一个个网站去找。还有些没有上网的,根本无从找起。”阎保平说。

  如果在IPv6基础上,针对文物建立一个域名体系,为每个文物赋予一个IP地址,打上种种“标签”,就能让文物之间实现互联互通,实现跨博物馆、跨地区的文物检索。阎保平表示,届时人们可便捷、精准地搜索到某个时期、某位艺术家的作品,也能轻松地办一场某个朝代或某个地区的瓷器展览。“这样的应用对人类文化交流和传承非常有好处,但前提是,必须有海量IP才能实现。”她说。

  多数软件仍基于IPv4 升级动力不足

  其实早在2015年,国际互联网分配机构就曾宣布IPv4地址告急。随后,一些国家开始了IPv6的部署。

  我国对此也十分重视。2017年11月,中央办公厅和国务院办公厅印发《推进互联网协议第六版规模部署行动计划》,明确提出了未来5到10年我国下一代互联网的总体要求、发展路径、重点任务、实施步骤和保障措施,为加快推进IPv6的规模部署工作指明了方向。2019年4月,工信部发布《关于开展2019年IPv6网络就绪专项行动的通知》,以全面提升IPv6用户渗透率和网络流量为出发点,就推动下一代互联网网络就绪提出主要目标、任务举措和保障措施,持续推进IPv6在网络各环节的部署和应用。

  然而,目前国内IPv6的推进程度,并未达到人们的期望。阎保平说,约在2016年前后有关部门就曾提出,希望到2018年底,我国IPv6应用占比达到20%,可直到2019年初,这个比例仅为3%。

  记者了解到,我国分配到的IPv6地址数量位列世界第二,仅次于美国,然而在IPv6地址的应用方面却排在50名开外,不仅落后于许多欧洲国家,甚至还落后于马来西亚、印度等亚洲国家。

  阎保平介绍,国内三大电信运营商包括各地电信部门,在硬件上均可支持IPv4、IPv6双协议并行,然而相关软件并未跟上。

  她认为,现在大部分应用软件仍基于IPv4环境,收益也不错,因而互联网企业没有危机感,缺乏升级的动力。

  钟松延表示,两种协议并行是国际上通常采用的过渡方式,即在运行IPv4的同时,搭建全新的IPv6框架。但这种方式的弊端明显。他说,首先是周期长、造价高。例如,用手机访问一个应用,需要“走”很长的“路”:先访问家庭Wi-Fi,通过小区宽带“走”上互联网主干线,几经周折最后进入运营商的机房。

  这种弊端也会导致市场升级动力不足。钟松延说,如果把IPv4比作“羊肠小道”,IPv6就如同“高速公路”,用户是“车辆”,应用软件则好比各种“服务设施”。现在“羊肠小道”虽然拥堵,但凑合还能用,关键是设施齐全方便。“高速公路”固然宽阔畅通,却没有“加油站”“餐馆”“超市”,用户不愿去;没有用户,应用开发商也不愿斥资新建。双方因此陷入“相互等待”的死循环。

  互联网巨头应起到带头引领作用

  2017年,航天科工明确提出了IPv6部署要求,并依托二院筹划组建网络信息总体部,牵头负责该项目的推进。

  作为项目主要负责人之一,钟松延带领团队,努力在死循环中寻找突破口。深入研究后他们认为,IPv6推进缓慢的症结在于IPv4和IPv6没有实现互通,导致用户和开发商需要进行工程浩大的整体搬迁。经过艰苦攻关,他们研发出一套系统,在“羊肠小道”和“高速公路”间建起了“桥梁”。

  “这就把‘相互等待’的局面打破了。”钟松延说,在新的方案下,用户可以在“高速公路”上畅行,需要服务时再拐入“羊肠小道”,使用体验完全不受影响;开发商也无需立即重建,可在应用升级过程中逐渐迁移,在“边用边建”中,实现从IPv4到IPv6的平稳过渡。记者了解到,目前IPv6正在航天科工范围内推广应用。

  在阎保平看来,上述做法可谓是“破冰”之举,让她颇感欣喜。同时,她认为,推进IPv6技术的核心在于两方面,一是及时将现有互联网应用转移到IPv6,二是在IPv6框架下积极探索新的应用领域。而这需要互联网运营商们以更积极的态度,直面网络升级挑战。她说,美国在推行IPv6之初,美国国际商用机器公司(IBM)、谷歌(Google)等公司便率先行动,这些公司甚至每天都会统计有多少应用是通过IPv6进行工作,以此作为一项重要考核指标。她表示,希望阿里、百度、腾讯等国内互联网巨头能更积极、主动地向IPv6迁移,在此过程中起到带头引领作用。

  “时间很紧迫。”阎保平预计,在国家大力支持、行业全力推动的情况下,我国要完成IPv6的部署,可能还需要一至两个五年计划。“最让我担心的是,虽然我们拿到了全球第二多的IPv6地址资源,但如果没有很好地将其用起来,国际互联网组织是有权将其收回的。”她说。

(责任编辑:王蔚)

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