清華大學研究生二年級的小李像往常一樣下課回到了宿舍，打開電腦，點擊“六維空間”，在里面搜索國外最新的紀錄片，一部2G大小的高清紀錄片只需要3分種就下載完成。“這兒的網速最高能沖到11兆/秒。”小李興奮地說。

像“六維空間”這樣的論壇是一種在高校里流行的試驗性質的網站，它們的共同點就是都搭建在一種新型的網絡協議之上，那就是IPv6。IPv6是“Internet Protocol Version 6”的縮寫，它是用來替代現行版本IP協議“IPv4”的下一代IP協議，目前IPv4的地址是32位編碼，IPv6的地址是128位編碼，能產生2的128次方個IP地址，其資源幾乎是無窮的。

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互聯網發(fā)展的新機遇

“我們使用的第二代互聯網IPv4技術，核心技術屬于美國。它的最大問題是網絡地址資源有限，現在的IP地址已于2011年2月3日分配完畢。其中北美占有3/4，約30億個，人口最多的亞洲只有不到4億個，中國IPv4地址數量達到2.5億，遠遠落后于4.2億網民的需求，已經嚴重地制約中國及其他國家互聯網的應用和發(fā)展。”清華大學信息學院肖智清博士告訴筆者，IPv6在網絡協議的分層中屬于網絡層，與IPv4相比，擁有更多的地址數，能很好地解決目前IPv4地址數量不足的問題。

“有一個比喻說法是，美國一個大學分配的IP地址比一個國家的IP地址都多。使用了IPv6之后，全世界連一粒沙子都可以有自己的IP地址。”飛象網總裁項立剛說。

除了可分配的IP地址眾多之外，IPv6一個重要的應用是網絡實名制下的互聯網身份證。“基于IPv4的網絡之所以難以實現網絡實名制，一個重要原因就是因為IP資源的共用，由于IP資源不夠，所以不同的人在不同的時間段共用一個IP，IP和上網用戶無法實現一一對應。”項立剛說，此外，基于IPv6的物聯網應用覆蓋了智慧農業(yè)、智能環(huán)保、智能建筑、智能交通等廣泛領域，提供“無所不在的連接和在線服務”，包括在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯動、指揮調度、遠程維保等服務。

目前，世界上很多國家都在加大投入促進IPv6技術的進一步成熟和普及。中國互聯網絡信息中心(CNNIC)發(fā)布的《2014中國互聯網發(fā)展報告》顯示，發(fā)達國家擁有IPv6的地址最多，目前擁有IPv6地址最多的是德國。截至2013年年底，我國擁有16,670塊IPv6 地址段，較2012年增長14.4%，我國主要網絡運營商均已擁有大塊IPv6地址，IPv6地址總量已位列全球第二位。

IPv6普及尚需時日

盡管有如此多的好處，但是目前在全世界范圍內IPv6依然利用率很低。目前在歐美等發(fā)達國家，IPv4的應用依然是主流，在我國，IPv6的使用也只局限于各高校、科研院所的教育網內部，主要用于科研、教學活動，還沒有達到推向市場的階段。根據全球互聯網數字分配機構(IANA)的數據顯示，現在IPv6的全球普及率只有3.5%，在中國只有0.92%，5年內的全球普及率有望上升到10%左右。

肖智清認為，造成這種現象的原因主要有兩點：一是目前IPv6的應用較少，支持IPv6網絡協議的設備不夠多;二是目前IPv4和IPv6的互聯互通在技術上還存在一定的困難，使用IPv6的網絡協議就很難訪問基于IPv4的網站，而目前世界上大多數網站還是基于IPv4來構建的。

“由于歷史的原因，很多國外IT設備生產廠商到現在仍然只生產裝有IPv4協議的設備。在國內，我們很多人使用的電腦、我們已經部署的很多設備，也只支持IPv4，這就對IPv6的普及造成了很大的困難。”肖智清說。

“以WINDOWS XP系統(tǒng)為例，XP系統(tǒng)默認是不安裝識別IPv6功能的，要在XP系統(tǒng)里使用IPv6的話，就得首先安裝預存在XP系統(tǒng)里的相關功能。”肖智清告訴筆者，XP系統(tǒng)在中國的存量特別大，一般的網民也不會特意地去安裝IPv6的服務，這樣就沒辦法發(fā)揮出IPv6的功能。

由于目前絕大多數網站和網絡應用都是基于IPv4協議構建的，因此，用IPv6全面替代IPv4的難度可想而知。開發(fā)出聯通IPv4與IPv6的技術就成了IPv6普及的關鍵。

“IPv4和IPv6是兩種相互不兼容的協議，兩者在本質上就不能互通，目前有一些轉化技術，像清華提出的IVI協議和DIVI協議，目前已經推廣到了一些國際性的標準化組織，部分已經成了草案，并且得到了通過。IVI和DIVI能夠把IPV4和IPV6這兩種協議相互轉換，就像一個詞典能夠將英文和中文相互翻譯轉換一樣。”肖智清說，這種協議研發(fā)出來之后就是一種軟件，一般是裝在路由器上。通過這種協議，IPv6上的網絡用戶就能夠更順暢地訪問IPv4上的網站。

此外，IPv6的安全性也一直飽受爭議。中國工程院院士、中國互聯網協會理事長鄔賀銓指出，IPv6的設想是美好的，但端點的安全和協議的質量存在很大的問題。一些使用了IPv6的場合中發(fā)生了安全事故，像智能電網、美國聯邦航空管理局的下一代空管系統(tǒng)。IPv6的設施目前還不如IPv4成熟，而且IPv6在利用具有連接共享的漫游PC進行無線通信時，還會帶來一些新的安全挑戰(zhàn)。

國家層面尚需作出更多努力

作為一項關系到國家未來互聯網發(fā)展戰(zhàn)略的重大技術，IPv6的推廣不僅需要科研機構的努力，更需要國家在政策層面上的推動。

“從國家戰(zhàn)略層面上來說，由于現在計算機軟件方面的很多規(guī)則是發(fā)達國家制定的，無論是操作系統(tǒng)還是路由器，實際上都在使用發(fā)達國家的技術，一旦出現問題，從我們國家層面來講就會有所損失，所以國家層面應該承擔更多的責任。”肖智清告訴筆者，要進一步提高IPv6的普及率，可以采用一些強制的手段或者資費優(yōu)惠等手段，來鼓勵更多的用戶安裝使用含有IPv6服務的功能和設備，也可以鼓勵內容服務商多提供IPv6的資源。

事實上，將IPv6作為國家層面下一代互聯網發(fā)展戰(zhàn)略的大幕已然拉開。工信部通信發(fā)展司副司長陳家春在2014全球IPv6下一代互聯網高峰會議上表示，工信部將聯合產業(yè)相關部門持續(xù)推進網絡與網站的改造進程，推動下一代互聯網示范城市的建設工作，以我國4G LTE發(fā)展為契機，打通終端、網絡端到端的關鍵環(huán)節(jié)，加快移動互聯網IPv6商用化進程。

中國電信云計算中心主任、北京研究院總工程師趙慧玲預計，現有網絡從IPv4到IPv6需要涉及的層面多，各層面的存量網元數量巨大，預計全網設備升級改造的投資至少超過200億元。