在去年的雙十一上，天貓以2135億的成交額創(chuàng)下新紀(jì)錄。在那場大流量、高并發(fā)的網(wǎng)購中，很多人在無意間已成為首批IPv6的用戶。在雙十一期間，天貓全面支持IPv6。這是IPv6在國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域***大規(guī)模實(shí)踐。

今年，騰訊要完成微信、QQ等業(yè)務(wù)的IPv6改造。阿里也對外聲明在2020年完成阿里IPv6生態(tài)建設(shè)。1月22日，京東云宣布已經(jīng)完成包括云主機(jī)，原生容器，數(shù)據(jù)庫，負(fù)載均衡，IP高防等數(shù)十個(gè)產(chǎn)品和服務(wù)的IPv4/IPv6雙棧改造，且已經(jīng)為京東商城服務(wù)提供IPv6支持。

如今，IPv6在國內(nèi)的建設(shè)不斷深化，越來越多的企業(yè)加入進(jìn)來，為IPv6網(wǎng)絡(luò)改造盡一份力。

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IP地址之荒

IPv4(Internet Protocol version 4)是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的第四版，也是一個(gè)被廣泛使用并構(gòu)成當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基石的協(xié)議。

我們所說的IP地址，是IP協(xié)議給網(wǎng)絡(luò)中的每臺計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備都規(guī)定的一種地址。它就好像每家每戶的門牌一樣，唯一標(biāo)識著接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備。如此，用戶得以高效方便地從數(shù)以億計(jì)的計(jì)算機(jī)中找準(zhǔn)所需對象，在傳輸資料時(shí)不至于出現(xiàn)混亂。

之所以要用IPv6替換IPv4，主要原因在于IPv4所能提供的這種地址資源有限。IPv4的地址空間只有32位，分為四段，每段8位(***的地址只有255.255.255.255)。從理論上講，它能編址1600萬個(gè)網(wǎng)絡(luò)、40億臺主機(jī)。不過，實(shí)際應(yīng)用中可用的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的數(shù)目并不能達(dá)到這個(gè)數(shù)量。隨著物聯(lián)網(wǎng)高速增長，全球的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備已達(dá)上百億個(gè)，IPv4所能提供的地址空間顯然不夠，盡管動(dòng)態(tài)IP及Nat地址轉(zhuǎn)換等技術(shù)對此進(jìn)行了一些緩沖，但I(xiàn)PV4地址枯竭已成為不爭的事實(shí)。而要在未來實(shí)現(xiàn)“一物一地址，萬物皆在線”，更需要“取之不盡”的網(wǎng)絡(luò)地址資源。

IPv6與IPv4***的區(qū)別便在于此，其所能提供的網(wǎng)絡(luò)地址資源與IPv4不在同一個(gè)級別上。IPv6的地址有128位，分為八段，每段16位，故而可用地址大約有3.4×10^38個(gè)，這近乎是一個(gè)無上限的數(shù)量，即便是在網(wǎng)絡(luò)地址需求量巨大的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，也無需擔(dān)心IPv6網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)量問題。

IPv6不只在地址空間上有所升級，相比于IPv4，其在安全特性上也更勝一籌。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制只建立在應(yīng)用層，而IPv6可以實(shí)現(xiàn)IP層的安全，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并且對IP報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn)。除此之外，當(dāng)新的技術(shù)或應(yīng)用需要時(shí)，IPv6可以允許協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)充，使用新的選項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)附加的功能;且IPv6還具有便捷的用戶接入，高效的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)等優(yōu)勢。總之，IPv6具備著滿足我們對未來物聯(lián)網(wǎng)的各種要求的特性。

逐步瓦解互聯(lián)網(wǎng)霸權(quán)

不可回避的一點(diǎn)是，從IPv4走向IPv6還為新增根服務(wù)器提供了機(jī)會(huì)。在IPv6的DNS體系中，數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)可以安排25個(gè)IPv6根服務(wù)器，純IPv6根服務(wù)器取得根區(qū)文件后，也同樣可以解析IPv4。

我們知道，根服務(wù)器主要用來管理互聯(lián)網(wǎng)的主目錄。網(wǎng)頁瀏覽需要先解析網(wǎng)址域名，這意味著根域名服務(wù)器處于網(wǎng)絡(luò)瀏覽的***層級。

例如，硅谷動(dòng)力官網(wǎng)的域名是：www.enet.com.cn，其中“cn”便是***域名，“com.cn”為二級域名，“enet.com.cn”是三級域名，“www.enet.com.cn”是主機(jī)名。

我們在訪問這一網(wǎng)站時(shí)，需要將域名翻譯成IP地址(比如61.135.169.125)才能找到對應(yīng)的服務(wù)器。在解析這些域名的過程中，需要域名服務(wù)器。域名服務(wù)器分為本地域名服務(wù)器(簡稱本地服務(wù)器)和根域名服務(wù)器(簡稱根服務(wù)器)。其中，像“cn”等這種屬于國家或地區(qū)的***域名，其對應(yīng)的IP地址由根服務(wù)器保存解析數(shù)據(jù)。

因此，擁有根服務(wù)器便擁有了解析***域名的權(quán)限。更進(jìn)一步，擁有根服務(wù)器的國家，可以屏蔽掉一些國家的***域名，這就等于在一定程度上控制了別國的網(wǎng)絡(luò)自主權(quán)。

一言以蔽之，根服務(wù)器是國際互聯(lián)網(wǎng)最重要的戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施，是國際互聯(lián)網(wǎng)的樞紐、核心。

但是，由于歷史因素以及當(dāng)初構(gòu)建根服務(wù)器時(shí)的設(shè)計(jì)能力，這種控制權(quán)被牢牢掌握在美國人手里。因此，我們現(xiàn)在看到的是，IPV4所有根服務(wù)器均由美國政府授權(quán)的ICANN(互聯(lián)網(wǎng)域名與號碼分配機(jī)構(gòu))統(tǒng)一管理，負(fù)責(zé)全球互聯(lián)網(wǎng)域名根服務(wù)器、域名體系和IP地址等的管理。IPV4在全世界只有13臺根域名服務(wù)器，美國除了擁有世界上唯一一臺主根服務(wù)器以外，還包攬了9臺輔根服務(wù)器，另外的3臺分別在歐洲(英國、瑞典)與日本。而中國作為全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)最多的國家，沒有自主可控的根服務(wù)器。

2003年伊拉克戰(zhàn)爭期間，美國政府就曾終止對伊拉克國家項(xiàng)級域名“IQ”的解析，致使所有以“IQ”為后綴的網(wǎng)站瞬間從互聯(lián)網(wǎng)上消失。2004年4月，由于與美國發(fā)生分歧，利比亞***域名“LY”突然癱瘓，利比亞在互聯(lián)網(wǎng)世界里消失了4天。

這兩個(gè)事件足見主根服務(wù)器的厲害之處。

互聯(lián)網(wǎng)是人類共有的且自由的虛擬空間，應(yīng)是無國界的，不屬于任何一個(gè)主權(quán)國家，世界各國都有共同參與互聯(lián)網(wǎng)治理的權(quán)利。

基于此，2015年6月23日，基于全新技術(shù)架構(gòu)的全球下一代互聯(lián)網(wǎng)(IPv6)根服務(wù)器測試和運(yùn)營實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目——“雪人計(jì)劃”正式啟動(dòng)。這是由CFIEC(中國下一代互聯(lián)網(wǎng)工程中心)領(lǐng)銜發(fā)起的項(xiàng)目，面向全球招募25個(gè)根服務(wù)器運(yùn)營志愿單位，共同對IPv6根服務(wù)器運(yùn)營、域名系統(tǒng)安全擴(kuò)展密鑰簽名和密鑰輪轉(zhuǎn)等方面進(jìn)行測試驗(yàn)證。

在與現(xiàn)有IPv4根服務(wù)器體系架構(gòu)充分兼容基礎(chǔ)上，“雪人計(jì)劃”于2017年11月28日已在美國、日本、印度、俄羅斯、德國、法國等全球16個(gè)國家完成了25臺IPv6根服務(wù)器的架設(shè)，形成了13臺原有根加25臺IPv6根的新格局。其中，中國部署了4臺(1主3輔)，打破了中國過去沒有根服務(wù)器的困境。

要真正實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)網(wǎng)的多邊共治還有很多工作要做，但推進(jìn)IPv6代替IPv4，對推動(dòng)創(chuàng)建公平合理、互利共贏的互聯(lián)網(wǎng)治理新體系無疑邁出了重要的一步。

從IPv4到IPv6并非一步之遙

2011年IANA(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字分配機(jī)構(gòu))宣布全球IP地址分配殆盡，2012年6月6日，國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)舉行了世界IPv6啟動(dòng)紀(jì)念日，這一天，全球IPv6網(wǎng)絡(luò)正式啟動(dòng)，多家知名網(wǎng)站，如Google、Facebook和Yahoo等，于當(dāng)天全球標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間0點(diǎn)(北京時(shí)間8點(diǎn)整)開始***性支持IPv6訪問。之后，全球IPv6發(fā)展進(jìn)入快車道，IPv6用戶和流量持續(xù)增長。

根據(jù)東鑫科技研究發(fā)布的數(shù)據(jù)，截止至2018年6月，全球互聯(lián)網(wǎng)民數(shù)34.7億，其中IPv6用戶數(shù)5.6億，占比15.25%。但，中國IPv6用戶接入率僅位列第72位(2.548%)。

11月，由國家下一代互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟發(fā)布的中國首份IPv6業(yè)務(wù)用戶體驗(yàn)監(jiān)測報(bào)告顯示：移動(dòng)寬帶IPv6普及率為6.16%，IPv6覆蓋用戶數(shù)為7017萬戶，IPv6活躍用戶數(shù)僅有718萬戶，這與國家規(guī)劃部署的目標(biāo)還有較大距離。

IPv6并非是近幾年才提出的新興技術(shù)，它最早可以追溯到1992年的白皮書。2003年1月22日，IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)發(fā)布了IPv6測試性網(wǎng)絡(luò)，測試如何將IPv4網(wǎng)絡(luò)向IPv6網(wǎng)絡(luò)遷移。

應(yīng)該說IPv6由來已久，我國即便提出了“雪人計(jì)劃”，對IPv6也早有布局，但實(shí)際上IPv6取代IPv4之路頗具道阻且長的意味。

從IPv4到IPv6并非一步之遙，須逐步過渡，其中就需要二者共存的策略和過渡技術(shù)，一般有三種：雙棧技術(shù)、隧道技術(shù)和NAT64技術(shù)。這三種轉(zhuǎn)換技術(shù)各有千秋，也各有缺陷。雙棧技術(shù)不僅應(yīng)用麻煩(需要IPv4和IPv6地址一一對應(yīng))，還無法實(shí)現(xiàn)IPv6之間的互聯(lián);隧道技術(shù)雖能實(shí)現(xiàn)與IPv6的互聯(lián)，但有很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，IPv6暴露在公網(wǎng)下，隨時(shí)有被劫持的可能，同時(shí)其隧道的配置、維護(hù)也較為麻煩。相比前兩者，NAT64技術(shù)的應(yīng)用則更為困難。

在運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備方面，網(wǎng)絡(luò)的改造需要投入巨資，且在短期內(nèi)無法得到很大的回報(bào)。此外，IPv6的優(yōu)勢除了在硬件設(shè)備制造商上體現(xiàn)得比較明顯外，產(chǎn)業(yè)鏈中的其他環(huán)節(jié)則很難感知。對于很多企業(yè)而言，運(yùn)行IPv6網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用時(shí)，其用戶體驗(yàn)很難與IPv4有所區(qū)分，許多企業(yè)在平衡成本與收益之間往往會(huì)猶豫不決。目前，在國內(nèi)用戶量排名前50的商業(yè)網(wǎng)站和主流移動(dòng)APP應(yīng)用中支持IPv6并不多。相比之下，國外不少企業(yè)積極性更強(qiáng)，蘋果公司在IPv6的應(yīng)用上就已經(jīng)提出了強(qiáng)制性的要求。因此，我國在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層面，推廣IPv6的動(dòng)力也明顯不足。

還有一項(xiàng)神奇的技術(shù)也為IPv6取代IPv4增添了阻力。在解決IP地址不夠用的問題上，其實(shí)人們已經(jīng)發(fā)揮出了聰明才智——利用NAT技術(shù)(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)來緩解IP地址資源的緊張，這是一種通過使用少量的公有IP 地址代表較多的私有IP 地址的方式，中國也因此成功創(chuàng)造出了世界上***的私網(wǎng)。

NAT的出現(xiàn)幾乎使IPv4起死回生。不過，這只是暫時(shí)性的解決方式，IPv6才是未來的必由之路。但由于NAT技術(shù)尚能解決IPV4的難題，人們或多或少會(huì)像溫水里的青蛙一樣，安于當(dāng)下暫時(shí)的舒適，推進(jìn)IPv6的勁頭便沒那么足了。

IPv6的部署是一項(xiàng)龐大而艱巨的系統(tǒng)工程，并不是只要網(wǎng)絡(luò)層面有這個(gè)技術(shù)能力就可以了，它涉及全產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)和各個(gè)部門的共同努力。

跟不上發(fā)展大潮才是***的成本

隨著政府積極大力的推進(jìn)，我國相關(guān)部署工作目前已取得階段性進(jìn)展。三大基礎(chǔ)電信企業(yè)全國30省移動(dòng)寬帶接入(LTE)網(wǎng)絡(luò)均完成了端到端IPv6改造;骨干網(wǎng)設(shè)備已全部支持IPv6;截至2018年11月，基礎(chǔ)電信企業(yè)分配IPv6地址的LTE和固定寬帶接入網(wǎng)絡(luò)用戶總數(shù)超8.65億。

當(dāng)下，擁有巨大用戶流量的企業(yè)需要起到中堅(jiān)作用。BATJ四家企業(yè)都成立了IPv6工作組，并制定了相應(yīng)規(guī)劃。

百度將在2019年完成主要租戶、網(wǎng)絡(luò)支持雙棧協(xié)議，在2020年完成所有的改造工作。

阿里的總體規(guī)劃是全面布局，包括從邊緣層、網(wǎng)絡(luò)側(cè)到數(shù)據(jù)中心，從接入網(wǎng)、廣域網(wǎng)到城域網(wǎng)，以及對數(shù)據(jù)中心雙棧的支持。截至去年年底，阿里已經(jīng)為超過2000萬用戶提供IPv6服務(wù)，成為國內(nèi)首家率先進(jìn)行IPv6超大規(guī)模應(yīng)用的科技公司。

騰訊的部署為“三步走”：2018 年IPv4為主、IPv6 兼容;2020年逐步完成端到端的 IPv6 改造，此時(shí) IPv6 和 IPv4 能夠同時(shí)并行在云上;在2022年左右，中國互聯(lián)網(wǎng) IPv6 的訪問和流量比例逐漸增大，底層核心向 IPv6 完全過渡。

京東承諾2020年能完成完整的IPv6生態(tài)建設(shè)。

如今，越來越多的互聯(lián)網(wǎng)公司都在著重展示自己“技術(shù)驅(qū)動(dòng)”的一面，但技術(shù)驅(qū)動(dòng)一定是以國家的導(dǎo)向和世界發(fā)展趨勢為著力點(diǎn)的，而非局限于自身的成本和收益固步自封。“與世隔絕”、跟不上發(fā)展大潮才是***的成本。正如京東集團(tuán)CTO張晨說的那樣：“IPv6不僅是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然路徑，也是中國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用成長的有利契機(jī)。”

自主創(chuàng)新不等同于閉門造車，融入世界發(fā)展大潮，在競爭中尋求進(jìn)步和發(fā)展才真正有益于自身發(fā)展。對企業(yè)而言，IPv6的建設(shè)正是如此。