网络/协议
假若没有网络,人类世界将会怎样?今天的网络已经和水、电一样成为人类生存和发展的必备资源。网络空间也被视为继陆、海、空、天之后的“第五空间”。
我国应该抓住全球从IPv4向IPv6过渡这一契机,在网络核心技术的创新上更上一层楼。
GNTC大会可以说是一次对近几年网络领域技术创新的大检阅,网络安全、SDN、NFV、5G、NB-IoT、边缘计算、云计算心、IPv6等热点话题全部囊括其中。GNTC也是对未来网络发展的一个“预言”大会,针对下一代网络的演进和变革,与会学者、专家和厂商、行业用户各抒己见。
中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》(以下称《行动计划》),并发出通知,要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实。《行动计划》的主要目标是,用5到10年时间,形成下一代互联网自主技术体系和产业生态,建成全球最大规模的IPv6商业应用网络,实现下一代互联网在经济社会各领域深度融合应用,成为全球下一代互联网发展的重要主导力量。
《行动计划》的出台,不仅对IPv6的部署将起到极大的促进作用,同时对于我国在网络核心技术的创新方面也将起到巨大的带动作用。
亚太互联网信息中心预测,10年内IPv4将退出历史舞台,互联网将全面转向IPv6。被誉为互联网之父之一的文顿·瑟夫博士也表示,IPv6是网络未来发展的必由之路。
目前普遍采用的IPv4协议地址已分配殆尽。中国工程院院士邬贺铨在GNTC大会上演讲时提到,美国拥有的IPv4地址最多,平均每个网民可分到近6个地址,而中国网民人均不足半个IPv4地址。随着物联网、“互联网+”等网络应用的快速发展,全球对于IP地址的需求将持续增加。为解决IP地址不足的问题,在上个世纪90年代,互联网工程任务小组(IETF)在征求和协调各方意见后,推出了IPv6协议,并开始在全球范围内进行推广。由于IPv6采用128位地址,将地址空间扩大到2的128次方,这个空间大到无法想象。这对于网络发展的第一要素——可扩展性来说无疑是极大的利好。邬贺铨表示,从技术上,IPv6的超大地址空间解决了网络实名制和用户身份溯源的问题,可以实现网络的精准管理。
随着VoLTE和万物互联需求的增长,以及综合考虑降低成本等方面的因素,全球IPv6的发展将提速。中国工程院院士、清华大学教授吴建平在GNTC大会发表演讲时提到了一组数据:2015年全球IPv6流量较2012年增长了10倍,预计到2018年,IPv6流量将超过IPv4。毋庸置疑,IPv6将成为下一代互联网发展的基石和推进器。
然而,目前,我国IPv6的发展仍落后世界发达国家,需要政府和产业链共同努力。
鉴于IPv4地址的不足,世界各国已经将推广IPv6作为重要工作。在政府层面,欧盟指定旨在推动IPv6的行动计划,政府部门网络转换IPv6为先。美国要求采购的所有设备都兼容IPv6。日本要求所有运营商在2011年4月推出IPv6服务。
在商业层面,目前国际上的大型网站已经全面支持IPv6:Google、Facebook、Youtu、Yahoo!、Bing、Wikipedia等等,AlexaTOP1000排名中超过10%的网站也支持IPv6。
在推广IPv6方面,美国走在世界的前面。苹果公司对applestore的应用提出了IPv6强制性支持的要求,同时,苹果手机将采用原生支持IPv6的方式实现IPv6的演进。美国CDNAkamai已全面支持IPv6,已经在95个国家的1500个服务节点部署了IPv6连接。
相比发达国家,中国IPv6的发展则相对滞后。全球ICP的IPv6支持率为25.4%,中国仅为5.0%。中国电信云计算研究中心主任赵慧玲表示,应用是推动IPv6发展的关键,而我国IPv6内容源相对缺乏,国内主流应用几乎不支持IPv6,国际出入口还未开启IPv6,无法引入国际优质内容源。另一方面,终端支持还需大力推进,社会化固网CPE基本不支持IPv6。这些掣肘导致我国IPv6用户渗透率不高,IPv6用户活跃度不高,IPv6业务流量不大。
为了推进我国IPv6工作,我国政府近几年也推出了相关的发展政策。2015年5月,《国务院办公厅关于加快高速宽带网络建设推进网络提速降费的指导意见》中提到,加大支持力度,促进向下一代互联网演进升级。2015年9月4日公布的《国务院印发三网融合推广方案的通知》中提高,网络承载和技术创新能力进一步提升,全面支持互联网协议第六版(IPv6)。
然而,要想快速推广IPv6,仅有政府的努力还远远不够。赵慧玲表示,IPv6推广,应该政府统一组织,加强产业链的协调均衡发展,调动电信运营商、内容提供商、终端厂商的积极性,大力推进IPv6业务应用以及用户终端的同步发展。赵慧玲提出了三条具体建议:第一,建议结合互联网网站管理和备案制度,分阶段对互联网应用提出IPv6支持要求。第二,建议在用户网关、移动终端等终端设备入网检测中明确要求支持IPv6。第三,建议物联网应用、智慧城市等必须基于IPv6开展。
IPv6很美,但要变美是有代价的。从IPv4这个坑跳到IPv6这个互联网的新平台,其中的路可没有给你铺上舒舒服服的自动电梯。IPv6难以普及的第一大原因,就是部署太困难了。
如果IT产业被一夜之间炸掉,要在新铺设的网络中全面普及IPv6协议,这并不困难。但现实是目前互联网还活得好好的,IPv6的使命是给互联网续命而不是让其涅槃,这就要求IPv6能够继承IPv4的衣钵,能够和IPv4和谐共处。遗憾的是,IPv6和v4的兼容性并不好,难以互联互通,双方通信需要经过隧道。这问题非常要命,要保持互联网的畅通,只能够搞一堆隧道,但这成本太高了。根本的解决方案,还是让当前IPv4设备都升级支持IPv6。
IPv4和IPv6间的兼容很成问题,目前没有这么多资源来建立双方的隧道
IPv4升级IPv6可不像系统升级这么简单,涉及到终端、传输路径方方面面的网络软硬件升级。市面上林林总总安卓设备仅仅是升级个最新系统就这么困难,何况更加花样百出的网络设备和软件。目前只有一些互联网大企业如Google等全面部署IPv6,这些企业面向的是未来,部署IPv6等于是布置新市场的桥头堡;而对于运营商以及一些IT小公司,是没有什么大动力去花大成本去升级新技术的,毕竟这又不能直接换钱——君不见国内某些银行和政府机构网站至今仍只支持老旧的IE浏览器,反正升不升级你们都得照用,不影响它的业绩,就是这个道理了。
前面说道IPv6最大的优点就是地址特多,沙子都能分到公网IP,这必须是大好事。然而你真的需要公网IP这么好的东西吗?运营商对你说:no,你并不需要。
IP地址不够用怎么办?那就不分配给你咯。目前运营商已经广泛使用NAT,通过NAT给用户分配内网地址而非公网地址。啥啥啥?什么是内网公网什么是NAT?简单来说,NAT的意思是Network Address Translation网络地址转换,你在家里通过路由器上网,那么就等于经过了路由器的这一道NAT,你家里的电脑分配到的也是192.168.0.X这类的内网地址。
NAT可以大大节省公网IP,现在各国运营商都在用,毕竟IPv4的公网IP不够发啊
内网是一个相对的概念,像家里的电脑通过路由器这道网关才能访问到运营商提供的网络,那么家里的局域网相对运营商网络,就属于内网;同理,运营商也可以不分配公网IP给单个用户,而是将多个用户纳入他的内网,通过统一的公网IP网关来访问互联网。这样一来,运营商就可以大大节省公网IP资源,不急着上IPv6也没什么。
当然,NAT只是权宜之计,公网IP的好处就是可以在公网上被其他IP所发现。比如说,如果手机和家里电脑都是公网IP的话,就能够直接用手机发现家里的电脑,实现IP到IP的互联,无需经过第三方服务器。处于内网的设备,要通过互联网遥控互联,往往就只能够经由第三方提供的服务器了,比如说登上同一个帐号连接某某云等等。如果这某某云倒闭了,这服务也就废了。此外内网对游戏联机、P2P传输也有影响,NAT3就能让一堆PlayStation玩家无比抓狂。总的来说NAT会让网络变得更复杂和低效,能够为所有设备分配到公网IP的IPv6才是长久之计,只是目前使用NAT仍可解决大部分需求,IPv6的海量地址需求非燃眉之急。
IPv6的另外一大优点就是全面使用IPSec,数据传输经过加密,安全性大增。这会让DNS污染这类手段失效,海量的IP又封不过来。等这个技术问题解决,相信IPv6的推广会快很多,而不仅仅只局限于教育网等本身就容易控制的网络。
“中国对IPv6的需求是非常巨大的,这个无论从政府、科研工作者还是老百姓都充分认识到这一点,所以大家对这一点是不可否认的。 但是可能有急躁的情绪,希望IPv6立刻发展,这是不行的。”吴建平说:“我们知道IPv6从格式上解决可扩展的问题,但是在网络上要实现可扩展性还是有大量的协议去配合,技术上还有很多的难题。如果这些技术问题不解决,我们IPv6的发展还会有障碍。
吴建平提醒说:“在下一代互联网研究方面,我们应该有所初步的成果,有了一定的话语权。但是,我们的基础还是很薄弱的,我们的技术仍是很初步的,产业的发展还不强大,国家的投入和下一代互联网需求有很大差距。”
吴建平呼吁尽快制定互联网下一代发展战略,进一步加大中国下一代互联网的基础研究,进一步解决中国互联网的问题。
IPv6无疑是互联网的未来,但要从实验室走向家庭,还有重重困难需要跨越。这些困难不仅仅是技术上的难题,还综合了铺设成本、市场需求以及其他一些方面的因素。虽然IPv6现在未能普及,但相信在未来十年乃至十数年,IPv6一定会走到我们身边。历史大潮不可逆,期待IPv6的降临吧
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