IPv4地址告急IPv6纳入国家战略
企业观察
2010年4月初，在北京举行的全球IPv6下一代互联网高峰会议上，工信部通信发展司司长张峰表示，工信部正抓紧时间研究推进我国IPv6商用化的整体策略，同时，IPv6将纳入下一代网络发展的重点课题，其原因是国内IPv4地址即将耗尽。随着我国将IPv6商用化逐步上升到国家战略，IPv4地址问题再一次成为互联网用户关注的焦点，很多读者纷纷发出这样的疑问：IPv4地址真的不够用了吗？相比IPv4，IPv6有什么优势呢？
国内IPv4地址真的不够用了吗
国家CNGI（中国下一代互联网示范工程，由发改委、科技部、工信部、国务院信息化工作办公室、教育部、中科院、工程院、国家自然基金会等联合领导）专家工作组成员刘东表示，“时至今日，发展IPv6已成为我国信息产业一件不得不做的事。”从中就可以看出围绕IPv6的关键技术开展研究的紧迫性。而CNGI项目的主要目的便是搭建下一代互联网的试验平台，IPv6是其中要采用的一项重要技术。以此项目的启动为标志，我国的IPv6进入了实质性研发阶段。
当然，质疑的声音并非没有。IPv4真的是“廉颇老矣”，还是“人云亦云”？理性的分析很有必要。要想了解目前的IPv4地址是不是真的不够用了，还得从IPv4及IPv6的基本技术特点谈起。
●IPv4：目前互联网所采用的协议族是TCP/IP协议族，IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议，目前IP协议的版本号是4，所以将目前的IP地址简称为IPv4地址。其全部地址是2的32次方，约42亿个地址，全球人均不到一个地址。其地址格式如61.139.2.69。
●IPv6：IPv6是“Internet Protocol Version 6”的缩写，它是IETF设计的用于替代现行版本IP协议——IPv4的下一代IP协议。其全部地址是2的128次方，它可让每个地球人都拥有众多IP地址，并号称能让地球上的每一粒沙子都可拥有一个IP地址。其地址格式如1090:0300:0010:0000:0000:0700:208C:736A。
目前全球IPv4地址的分配很不平衡。由于美国是互联网的创始国，掌握了绝大部分的互联网信息资源，占据了42亿个IP地址中74%的地址。而中国分到使用权的地址数不到美国公开地址的10%。截至2007年10月，中国分到的IPv4地址只有约1.3亿个，而2009年中国网民达到了3.84亿，互联网普及率达到28.9%，其中宽带网民就达到3.46亿。
从人口比例和互联网用户数来看，包括日本、韩国在内的发达国家目前尚不存在IPv4地址显著不够用的问题，他们拥有的IPv4地址数量是其人口数量的数倍甚至数十倍。IPv4地址短缺的问题对中国、印度（印度分到的IPv4地址更少）、巴西、墨西哥这些新兴国家已造成一定影响，因为这些国家的网络发展时间短但增长迅速，分配到的IPv4地址与人口相比实在有限。
这也就不难理解相关专家会频频发出中国IPv4地址将枯竭的呼声了。但现实情况是，在国内网民数量爆增的同时，IPv4地址好像仍然“够用”，这是什么原因呢？
●第一，近几年来我国IPv4地址数量增长迅速，年增长率达28.2%。2009年底我国的IPv4地址数增加到2.3亿（截稿时上升为大约2.54亿个IPv4地址），仅次于美国，成为全球第二大IPv4地址拥有国，有力地保障了中国互联网的发展需要。
●第二，虽然我国网民已近4亿，但互联网宽带接入用户为10205.5万户，目前国内拥有的IPv4地址数量基本能满足这些用户的单机接入需求。
●第三，一个重要的原因就是NAT地址转换技术（共享上网方案）的普及，对缓解IP地址的紧缺起到了很大的作用。例如，一个家庭的2～5台电脑进行宽带共享上网，一般只会占用一个动态IP地址；一个拥有上百台电脑的企业或网吧实现网络接入，一般也只会占用1～2个固定IP地址。
●第四，3G手机上网逐步普及，有可能会对国内IPv4地址的数量提出更高要求。中国手机网民已达到2.33亿，占整体网民的60.8%。其中只使用手机上网的网民为3070万，占整体网民的8%。为什么暂时还没出现“无网可上”的状况呢？这是因为目前国内常见的上网模式都使用的是动态IP方式，也就是IP地址是动态分配给用户的。目前只使用手机上网的网民数量还不多，只要不是所有的网民都在同一时刻上网，就暂不会造成IP地址不够用的问题。
但综合来看，国内IPv4地址不够用或捉襟见肘的问题已日益显现，这并非危言耸听。特别在是国内互联网高速发展的今天，这种成长中的烦恼正成为有识之士、前沿企业为之焦虑的问题。
破解IPv4地址缺乏的问题
首先，尽可能多地申请IPv4地址。如能保证年增长率28%以上的IPv4地址增加量，国内的IPv4地址数量达到4亿指日可待。但不幸的是，据亚太网络信息中心统计，全球未分配的IPv4地址目前只剩下8%，预计于2011年9月枯竭。
其次，开源节流。其中一个重要的方案就是提升网络带宽。为此，2010年4月9日，工信部、发改委等七部委联合下发文件，要求电信运营商加速推进光纤宽带建设（3年内光纤宽带网络建设投资将超过1500亿元），加速城市光纤到户、农村光纤到村的建设，争取到2011年光纤宽带端口超过8000万，城市用户接入能力平均达到8Mbps以上，农村用户宽带接入能力平均达到2Mbps以上，商业楼宇用户基本实现100Mbps以上的宽带接入能力。带宽的提升将大大提升共享上网的能力。
通过这类措施的联合应用，可基本保证国内10年内不会出现IPv4地址短缺的问题。当然，这也只是治标不治本的短期打算。对IP地址的需求已不仅是上网用户的需求，随着我国互联网建设进程的不断加快，以移动互联网（3G网络）、物联网为代表的新一代网络的兴起，和以云计算为代表的新型互联网应用需求的增加，国内IPv4地址的枯竭近在眼前，作为互联网第一大国，中国加大对IPv6网络的建设已迫在眉睫。
IPv6成中国下一代网络的试金石
IPv4地址缺乏正在成为影响更多互联网应用的拦路虎。对此有两种选择，要么是“永远勒紧裤腰带过苦日子”，要么是明天也成为IP地址的富翁。无论从哪一方面来看，睿智者都不会选择前者。不仅是现有的有线网络对IP地址的需求强烈，要让IP地址不再成为中国抢占下一代互联网制高点时面对的障碍，就必须移掉这座大山才行。
●关注一：移动互联网
移动互联网对IPv6的需求最直接，随着手机上网、手机在线阅读、手机视频、手机支付等功能的普及，越来越多的用户将通过手机接入互联网。2010年中国手机用户数量将近7.4亿，而单就主力军中国移动来说，它能提供的10.0.0.0地址全在线时仅能容纳1600万个用户，根本无法满足其所有用户同时上网的需求。中国电信和中国联通同样存在这样的问题。
●关注二：云计算及各种云应用
在云计算的“辅助”下，“云”将弥补手机、上网本等轻量级终端在计算能力方面的不足，利用远端的“云”强大的计算能力，普通的3G手机也能够做一些平常只有超级计算机才能处理的计算，或者利用“云存储”解决手机、MID存储能力不足的问题，这也是大势所趋。而要实现这样的目标，在3G网络带宽不断提升的同时，解决人手一部或多部手机（或其他能上网的移动数码设备）的IP地址缺乏的问题也不可避免。
●关注三：物联网
物联网（The Internet of Things，物物相连的互联网）通过射频识别等信息传感设备把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。它基于互联网，将用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网是我国将要重点攻克的下一代关键技术之一，对IP地址的需求量巨大。中国电信总经理王晓初曾多次表示：“物联网最大的瓶颈就是IP地址缺乏，物联网概念下的网络发展，需要大量的IP地址，全球人口60多亿，物品就更多了，如果物联网真的加以实施，现有的IPv4地址肯定是不够的。”
为此，工信部电信研究院通信标准所互联网中心的何宝宏表示：“未来5年我国IP地址需求量为345亿，其中移动互联网为10亿，物联网预计需求量为100亿，固定互联网为5亿。”
全球IPv6论坛主席Latif Ladid则表示，“目前中国互联网高速发展，但繁荣发展的中国互联网正遭遇天花板。目前全球未分配的IPv4地址约有3.4亿个，分成22块，其中有3亿个地址属于‘Dirty Address（脏地址）’，这些地址不应被分配，却有人在使用，易被黑客利用，存在很大安全风险。照此计算，目前全球仅有4000万个安全的‘Clean Address（干净地址）’可供使用，而每年全球需要的IPv4地址数为2亿个。”未来，中国物联网、智能电网和云计算的发展需要更多、更安全的IP地址资源，IPv6网络的建设迫在眉睫。
这让IPv6不仅成为下一代互联网的重要标志，也正成为中国下一代网络的试金石，国内对IPv6的发展需求正变得非常迫切。我国政府已前瞻性地意识到这个问题，为了抢占下一代互联网的制高点，早在2003年便开始了CNGI的建设，目前，CSTNET（中国教育网）正在积极参与中国下一代互联网的建设，为自己提供先进的科研测试平台。作为下一代互联网/未来互联网及后IP时代的重要项目，CNGI如能全面走向商用，将会影响到从科技领域的应用到人们生活中的普通应用，覆盖所有网络涉足的空间。在这些试验和应用走向成熟之后，中国IPv6的发展将会出现质的飞跃，带来全新的IPv6网络新体验。
值得关注的是，以中国电信为首的运营商已经在展开IPv6网络的商用试点工作，并且为探讨向下一代互联网演进的最佳路径，中国电信宣布了明确的IPv6商用部署时间表，即2012年进入规模商用，2015年以后IPv4网络和业务平台逐步退出，2020年实现IPv4地址完全退网。如能顺利推进，这将为后续网络的演进提供一个良好的范本，同时对于其他运营商向IPv6网络演进具有推动作用。而目前中国移动、联通等运营商在骨干网、核心网建设过程中，也未雨绸缪地要求各上游厂商的设备兼容IPv6。
编后：作为互联网第一大国，中国的IPv4地址缺乏的问题正加速显现。国家制定IPv6发展策略、路线图以及时间表的重要性凸显，国家从战略高度重视下一代互联网和IPv6建设，一定能让国内用户在IP地址上也能过上“小康生活”。国内运营商对IPv6的态度从观望走向全面布局，下一代互联网的建设正得到从国家到产业的高度重视。
随着IPv4网络逐步向IPv6全面过渡，人与人、人与物、物与物之间的通信将变得更便捷。IPv6的逐步商用化，也必将为物联网、云计算应用注入强心针。当然，要完成IPv4向IPv6的过渡，道路并不平坦，如何保证现有的互联网用户平稳、平滑地从IPv4过渡到IPv6，需要运营商及相关核心企业谨慎而为。当然，发展IPv6也不意味着IPv4快消失了，IPv4与IPv6将长期共存，预计过渡期可能长达20年以上。而一位用户的理想更朴实，“我期待IPv6，或许就像人手几个QQ号码一样，到那时拥有多个IPv6靓号或许也会成为时尚的象征。”这不是梦。