2011年是IPv6和互联网发展的关键一年。这是近日在京举行的2011年全球IPv6高峰会议上，与会的下一代互联网领域专家及行业企业负责人的共识。

IPv6是用于替代现行版本IP协议IPv4的下一代IP协议。当IPv4地址分配尽之后，可以用IPv6进行接替，但这并不意味着IPv4地址将终止使用，二者将并行一段时间。今年2月，国际互联网名称和编号分配公司(ICANN)宣称全球最后一批IPv4地址已向各大洲地址注册管理机构（RIR）分配完毕。互联网向IPv6过渡已经开始进入实施阶段。

这种转变意味着什么？我们是否已做好准备？

迁移势在必行

过去十年中，中国的互联网发展取得了巨大的成就。“中国有4亿多网民，占据世界网民数量的20%。在全世界前20名最大的网站中，有5个中文网站。”全球IPv6论坛主席拉提夫?拉蒂德（Latif Ladid）说：“根据亚太互联网信息中心的消息，中国已经获得IPv4的第二大地址拥有量。中国对互联网行业发展发挥着至关重要的作用。”

互联网在中国的高速发展正是IPv4向IPv6迁移的重要动力之一。过去十年，中国的网络成长将近20倍。近几年中，世界IPv4地址主要分配在亚太区，而中国又占到亚太区的50%。现在IPv4地址还没有完全枯竭，虽然全球最后一批IPv4地址分配完毕，但还有一些地区性、区域性地址可供分配和正常使用，不过这持续不了多久。据悉，中国电信运营商所储存的IPv4地址到今年年底前或将用罄，而目前我国互联网用户保持年均19%的增长率，地址将成为中国互联网发展最大的制约因素。

工业和信息化部通信发展司司长张峰说：“IPv6是下一代互联网发展的基础，向IPv6过渡是目前国际应对IPv4地址资源短缺的相对成熟有效措施，而我国目前地址资源短缺压力尤为突出。”

这种迫在眉睫的地址资源短缺压力使我国尽快向IPv6过渡成为必然，而且在这个过程中，由于我国有世界上最大的网络规模，我们必须也只能采取自主创新的技术解决方案。

中国教育和科研计算机网（CERNET）主任、清华大学教授吴建平说：“世界上任何一个国家也没有我们国家网络规模大，我们现在碰到的过渡问题世界上任何其他国家都解决不了。世界上任何一个大的设备制造商凭空想出来的过渡方案对我们来说也不现实。只能吸收我们自己的运营商，在我们国家科技支持体系下，共同解决这个问题。不能等IPv6在国外发展了我们再发展，这非常关键。”

当然，这既是挑战，也是机遇。亚太互联网信息中心（APNIC，世界五大互联网注册机构之一）主席保罗?威尔逊（Paul Wilson）就说：“中国网民总量的数字大到很多国家不可理解。这样大的网民规模意味着非常大的机遇，IPv6的发展一定会促进中国互联网的进一步发展。”

抢占新的高点

事实上，国际上对IPv4地址枯竭的预见，已有近20年的历史。而我国对其替代方案IPv6的研究，也已超过10年。

中国互联网协会副理事长高卢麟介绍，中国早在上世纪90年代末就已经开始了下一代互联网的研究，并且在2003年启动了中国下一代互联网示范工程CNGI的建设，经过几年努力，覆盖20个以上城市，60个节点，300多个驻地网，已经建成世界上最大的IPv6骨干网络。IPv6相关技术在2008年北京奥运会、2010年上海世博会上的成功应用，培育了具有一定规模的IPv6用户群和研究团队，初步积累了IPv6运营经验。

第二代中国教育和科研计算机网CERNET2是中国下一代互联网示范工程最大的核心网。吴建平说，目前CERNET2流量增长非常快，主干网已达到30G带宽流量。最近，除了主干网，还在国家支持下对100个校园网进行了IPv6升级，校园网中的IPv6用户已经达到200万。

中国通信标准化协会副理事长、工信部电信研究院院长杨泽民也介绍说，中国通信标准化协会从2006年开始进行IPv6标准化工作，迄今已颁布38项IPv6行业发展标准。

正是由于我国在IPv6方面的积极努力和前瞻部署，我们在此领域取得了重要地位。

北京邮电大学教授马严说：“做了准备，就有收获，技术上我们至少是不落后的。我们不要仅仅把向IPv6的过渡升级看作是网络的事情，这其实是占领制高点，引领发展走向的机会。现在新开发的设备和系统与应用软件系统都应考虑对IPv6的支持，否则就丢掉了适应今后发展的机会。我们的IPv6核心技术和设备有很好的应用前景。现在IPv6的核心路由器，除了美国就是中国的，日本和欧洲的产品都见不到，我们算第二。话语权方面，也比IPv4有巨大进步，中国人参与了多项IPv6国际标准的制定。因为我们的网络规模，我们在IPv6过渡实验中经历的问题，很多都是国外见不到和设想不到的场景，对于制定标准来说，很有代表意义，也很有典型价值。”

力求平稳过渡

IPv6提供了巨大的技术创新机会和产业发展机会，但其发展也面临很多亟待解决的难题。目前IPv6的实际应用远低于人们的期望值。数据显示，全球综合排名前100位网站中，只有极少数能提供IPv6服务；全球互联网环境下，IPv6流量占比不足1%。

这种情况的出现，与IPv6不能简单地兼容IPv4有关，二者的互通需要专门的技术和设备。目前的主要过渡技术有双栈、隧道、翻译等类型，一些已经成熟，一些正在研究。在本次IPv6高峰会议上，电信运营商以及设备厂商认为业务与应用的匮乏是造成IPv6发展如此缓慢的关键因素。而互联网服务提供商（ISP）则希望能用最简单又可信赖的技术实现IPv6的服务，并希望得到尽量利用已有设备而非大量购入新设备来实现改造的解决方案，以降低向IPv6过渡的成本。

“其实现在许多新的设备都能同时支持IPv4和IPv6了。”马严说：“如果网络设备和服务器管理人员采购设备时考虑购买具备这种能力的设备，就能在正常的设备更新换代中实现从IPv4到IPv6的自然升级。”

在这场变革中，普通用户也可以有所作为。目前国内85%的品牌电脑售出时预装了Windows7操作系统，但只有6%的用户在使用这个操作系统上网（2010年9月的统计数据）。很多用户拿到电脑后把Windows7删掉，重新装回熟悉的WindowsXP操作系统软件。其实，Windows7是IPv4和IPv6双栈开启的操作系统，只要家庭网关也支持，即可无障碍实现IPv6接入。华为公司中国区MKTG网络总工徐小兴说：“中国固网宽带用户有70%使用可支持双栈透传的桥接型家庭网关接入互联网，如果使用Windows7的用户比例达到20%，且中国运营商的网络完成双栈改造，则有1600万宽带用户可实现IPv6接入。”

向下一代互联网过渡是一个复杂的工程，涉及终端、应用、网站、软件等各个环节同步建设和改造迁移，需要产业链协同配合，也需要政府部门统筹引导。 

量变带来的质变

IPv6和IPv4这哥俩长得如此相像，以至于很容易给人一个错觉：IPv6和IPv4没有什么本质的区别，只不过一个比另一个地址多、块头大罢了。这个看法似乎不能算错，它们都是基于IP地址的互联网协议，与压根不需要IP地址的“后IP”革命性新技术架构相比，IPv6只能算做对IPv4的改良。然而这种看法也不能算对，因为如果IPv6只是换汤不换药的话，IPv4向IPv6的过渡就不会像现在这样进展缓慢。

IPv4提供43亿IP地址，为互联网近几十年的辉煌发展奠定了重要基础。而IPv6将提供的地址比IPv4多40亿倍。当量变达到这种程度，质变也就产生了。

针对IPv4在应用中产生的各种问题，IPv6在设计结构上就已经与IPv4大不一样，做了许多改进，由此也带来了功能上的巨大变化。

IPv4里的报头类型比较多，内容比较丰富，都要求用软件控制，带来的开销比较大。IPv6报头结构简化，适合用硬件处理转发，可以提高服务质量，缩短延时。

IPv4为了解决地址不够用的问题，想出子网划分、地址块切碎等各种办法来延长IPv4的寿命，这些小块地址分布在全球各个角落，很难找到，还使路由表总数达到几十万条。为了处理数量庞大的路由表，核心服务器需要很强的CPU和内存，价格贵，成本高，也增加了延迟。而IPv6地址结构大，其地址分配一开始就遵循聚类原则，容易形成有效的地址汇聚，仅用几千条路由表地址就做到了对全球主要地区的地址分布覆盖。

IPv6可以用移动设备上网，并能在带来更好处理性能的同时，降低设备的复杂性。

IPv6加入了对自动配置的支持，使得网络尤其是局域网的管理更加方便和快捷。

IPv6具有更高的安全性，用户可以对网络层数据进行加密并对IP报文进行校验。

……

总之，IPv6协议可解决IPv4协议中存在的许多问题，可满足未来的高性能、易扩展的网络互联。未来十年中，各种各样联网的智能终端（如信息家电、手机、PDA、网络汽车、传感器、网络摄像头以及RFID标签等）以及创新应用（如移动数据、物联网、三网融合等），不仅将对IP地址资源产生巨大的需求，也将对IP服务性能提出更高的要求。这些只能由IPv6来满足和实现。

IPv6为了实现这些功能做出了结构上的优化，与IPv4不完全兼容，这也是导致IPv6迟迟得不到有效推进的原因之一。其实，现在已有一些比较成熟的支持IPv6和IPv4互通的过渡技术。例如隧道类技术的基本思想都是将一种类型的数据包封装，在另一种类型网络上进行传输，通信的两端都需要具有封包和解包的能力。

阻碍IPv6推进的除了技术上的原因，更多的还有认识上的原因。一些公司采用治标不治本的私有地址方案解决IP地址不足难题，缺乏长远眼光。还有人眼光过于长远，认为互联网将发展到“后IP”时代，因而迟迟不愿进行IPv6改造，害怕刚改完又落后了。

欧美目前的确是有一部分人在研究“后IP”技术，我国也有。然而这类技术远未成熟，离商用就差得更远。IPv6是目前世界公认的下一代互联网最可行的技术。美国虽然IP地址充裕，也早在2008年就已要求新购设备必须能兼容IPv6，否则不能进入政府采购清单，这充分说明了他们的倾向性。

从IPv4到IPv6，不仅仅是网络技术的巨变，还将带来网络生态的质变。

你准备好了吗？

重视对IPv6标准化的工作部署

邬贺铨（中国下一代互联网示范工程CNGI专家组组长、中国工程院副院长）

IPv6应用面临很多挑战，我们需要认真思考，为此应该做些什么准备。目前解决地址不足问题的竞争者还有私有地址方案，不要求终端网络和网站做任何改变，只需要在靠近用户端加上NAT设备，看上去比用IPv6简单，但是不支持对用户管理，从长远看不是一个好的方案。私有地址空间并非无限，最终再转IPv6代价更大。

从IPv4到IPv6，如果不是一场革命，也是一次重大的转折。全球互联网用户最多的中国无法回避这一路径。我们需要与国外合作，但我们没有时间等待别的国家先走。既然早走晚走都要走，那么现在就要行动，在过渡中解决我们将遇到的问题。国家的科技计划项目要加大对IPv6和下一代互联网研发和产业化支持力度，重视对IPv6标准化的工作的部署。

需申请更多的IPv6地址

马严（北京邮电大学教授、亚太互联网信息中心执行委员会委员）

在IPv4时期，曾有一个流传很广的说法，中国的IP地址还没有美国一所大学的数量多。这个说法起初曾经是事实，但现在早已不是了，目前我国的IPv4地址是全球第二多的，仅次于美国。我们不必放大地址资源拥有量的不公平性，因为机会不是靠别人给的，要靠自己争取。IPv4地址要申请，不申请就不是你的。

IPv6地址也要申请。目前全球IPv6地址申请开始加温，我国的IPv6地址申请量仅排在全球第13位，这与我们互联网用户第一大国的地位不相称。希望大家都来申请IPv6的地址，以便为我国互联网的未来发展留出充足空间。IPv4的成员单位不用额外交费，即可通过申请免费获得IPv6的地址空间。不是成员单位，则需交费，费用多少与地址申请量有关。

任何单位想得到IPv6地址，我们可以给他们足够渠道，让他们申请到地址，也可以提供咨询信息，协助他们获得相应资源。比如学校申请，可以找教育网CERNET。企业如向电信接入，可向电信公司申请。申请者也可以向我国现有其它APNIC(亚太互联网络信息中心)成员单位如CNNIC(中国互联网络信息中心)等机构申请地址。

推动IPv6发展的先行者

华为是目前IPv6领域的主导企业之一。

华为现已成为互联网工程任务组（IETF）、宽带论坛（BBF）、国际电信联盟标准化组织（ITU-T）及中国通信标准化协会等标准组织中建立IPv6标准的主导力量，是主流IPv6过渡方案关键技术的前三大贡献者之一。

华为技术有限公司副总裁、网络解决方案总裁危峰说：“华为参与了IETF和中国通信标准化协会的大量工作，华为提出的标准草案在IETF顺利通过。”

危峰说，华为认为IPv6是未来信息化基础，所以投入非常大。当IPv6花10年时间完成对IPv4的替代时，从手提电话到个人电脑，从汽车交通到家庭电器都将需要一个IP地址，IPv6将成为未来智能生活的支撑基础。

在全球最大的IPv6网络中国下一代互联网示范工程中，华为提供了超过70%的网络设备，截至目前已稳定运行6年。2010年，华为IPv6解决方案及设备已成功服务于上海世博会、玉林博览会，并将为2011年即将召开的深圳大运会提供服务。

华为与我国三大运营商积极展开IPv6网络应用协作――2010年，华为携手中国电信在湖南和江苏进行了城域网IPv6商用实践，成功打造了低成本可复制的IPv6网络平滑演进“长沙模式”，获得业界的高度认可，成为IP城域网IPv6演进典范；在中国移动，华为全面参与了广东、江苏、北京的IPv6网络试点，取得了优异成果；在中国联通，它全面通过了集团组织的IPv6产品测试，为2011年现网试点进行了充足准备。

全球范围内，华为从2009年起就参与了法国电信CGN的测试部署、西班牙电信、沃达丰电信、沙特电信、意大利电信等各大运营商的IPv6方案验证。

华为网络解决方案与产品规划部高级经理秦浩说，今明两年将是IPv6商用部署的一个关键时间。华为现已推出了端到端支持IPv6的解决方案，包括IPTV业务系统、集群路由器、接入网、交换机、防火墙以及家庭网关、机顶盒、ONT等终端设备均已通过全球主流运营商的IPv6验证测试，并实现商用部署。

华为中国区MKTG网络总工徐小兴说：“对IPv6的推动有点像节能减排等全球社会行动，需要一批有社会责任感的公司先行启动。华为希望推动全球IPv6发展，成为IPv6端到端演进的最佳合作伙伴。”