2015年11月发布的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》中提出：完善电信普遍服务机制 ，开展网络提速降费行动 ，超前布局下一代互联网。那么 ，下一代互联网是什么？相对于当前普及的这一代互联网 ，它的优势在哪里？多年来 ，中国教育和科研计算机网CERNET（China Education and Research Network）一直致力于下一代互联网技术的研究和应用 ，是我国下一代互联网示范工程 CNGI 中最大的核心网和唯一学术网 ，也是目前世界上规模最大的采用纯 IPv6 技术的下一代互联网主干网 ，为我国IPv6的技术应用积累了非常丰硕的成果。在此基础上 ，我们梳理了下一代互联网核心技术IPv6的发展现状及优势 ，以期对IPv6的基本发展情况和基础优势做一次普及和宣贯。
一、 下一代互联网技术的核心：IPv6
下一代互联网是指不同于现在互联网的新一代互联网。其主要特征是：采用IPv6协议 ，使下一代互联网具有非常巨大的地址空间 ，网络规模将更大 ，接入网络的终端种类和数量更多 ，网络应用更广泛。目前 ，以IPv4协议为核心技术的互联网面临重大的技术挑战 ，包括地址资源紧缺 ，网络安全漏洞多 ，网络服务质量不高 ，网络性能和带宽无法满足用户需求等等。为了克服这些固有缺陷 ，IPv6作为下一代互联网协议 ，其在地址容量、安全性、网络管理、移动性以及服务质量等方面有明显的改进。从IPv4逐步过渡到IPv6 ，并且以IPv6技术为核心来建设和发展下一代互联网 ，这已经成为了全球的共识。因此 ，要了解下一代互联网 ，首先要了解IPv6。
1、IPv6的定义及优势
IPv6是InternetProtocol Version 6的缩写 ，其中Internet Protocol译为"互联网协议"。IPv6是IETF（互联网工程任务组 ，InternetEngineering Task Force）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。
我们来看一下IPv4与IPv6的主要技术对比：
IPv4 | IPv6 |
地址长度32位 | 地址长度128位 |
IPSec为可选扩展协议 | IPSec成为IPv6的组成部分 ，对IPSec的支持是必须的 |
数据报头中没有支持Qos的数据流识别项 | 基本报头中的流标识字段提供数据流识别功能 ，支持不同类型的Qos要求 |
由路由器和发送主机两者来完成分段 | 路由器不再做分段工作 ，分段仅由发送主机进行 |
报头包括完整性检查 | 报头不包括完整性检查 |
报头包含可选项 | 所有可选内容全部移至扩展报头中 |
ARP使用广播ARP请求祯对IPv4地址进行解析 | 邻居发现报文替代了ARP请求顿 |
IGMP用于管理本地子网成员ICMP路由器发现为可选协议 ，用于确认最佳默认网关的IPv4地址 | 由MLD报文替代IGMP管理本地子网ICMPv6路由器请求和路由器发布报文为必选协议 |
使用广播地址发送数据流至子网所有节结点 | IPv6不再有广播地址 ，而是面向链路局部范围内所有节点的组播地址 |
地址配置方式为手工操作或通过DHCP协议 | 地址自动配置 |
在DNS服务其中 ，IPv4主机名称与地址的映射使用A资源记录类型来建立 | IPv6主机名称与地址的映射使用新的A6资源记录类型来建立 |
IN-ADDR、ARPA域提供IPv4地址到主机名解析服务 | IPv6.INT域提供IPv6的地址到主机名解析服务 |
支持576数据包（可能经过分段） | 支持1280B数据包（不分段） |
由此可见 ，IPv6最主要的优势主要体现在两方面：
（1）地址空间。在技术上做了很大改进,尤其是地址空间、网络安全等方面。 IPv6的地址长度为128位 ，其地址的理论数量为2128 ，以全球60亿人口来计算 ，一个人能分配的IPv6地址是56713亿亿亿个。说的通俗一点 ，IPv6地址的数量足以给地球上每一粒沙子分配一个地址。充足的IPv6地址 ，使任何一个物质都可能成为一个网络终端 ，从而解决现有互联网无法知道每一个数据来源的不足 ，使网络更具有安全性。因此 ，换句话说 ，IPv6的根本优势是能够建立可信的网络世界 ，保证互联网络的可持续发展。
（2）网络安全。从技术上来说 ，下一代互联网可在网络对象接入时 ，对其进行识别并且访问授权 ，这种数据加密的做法 ，增强了网络对象身份认同的机制 ，同时也提高了数据的完整性。从网络体系结构上来说 ，IPv6技术能保证网络上信息的真实性和可追溯性 ，使网络服务更加安全可靠且具有信服力？杉 ，IPv6 协议比IPv4的安全性有所改进 ，IPv4中常见的一些攻击方式, 例如网络侦查、 报头攻击、ICMP攻击、 碎片攻击、ARP 欺骗、 病毒及蠕虫等, 在IPv6网络中将难以奏效。
2、IPv6将成为互联网产业发展的基础
下一代互联网技术将以IPv6为核心 ，成为产业发展的基础。
互联网发展对地址提出了更大的需求。随着移动终端的广泛应用 ，微信、移动支付、OTT业务等移动互联网应用增加 ，对WIFI、无线局域网的需求暴增。这些应用 ，涉及安全防护、信息资源管理等方面的问题 ，需要大量的地址支持。同时 ，云计算、物联网飞速发展 ，也需要大量地址支持。比如云计算服务 ，服务器虚拟化后 ，一台物理机可以虚拟出很多虚拟服务器 ，如果虚拟服务器用的是私有地址 ，用户通过互联网访问就很麻烦 ，所以必须通过共有地址才能提供云计算服务。再比如物联网 ，如果想把所有电子产品、家用电器接到互联网 ，就必须为每一个物件分配一个IP地址。
但是 ，目前IPv4地址耗尽 ，网民人数不断攀升。全球IPv4地址的理论数量为40亿个 ，在2011年已经分配完毕 ，IPv4已经耗竭。以中国为例 ，中国分得的IPv4地址总数为3.35亿 ，但网民的人数超过了6.67亿人 ，平均两个人在共用一个IP地址。根据CNNIC最新的互联网发展报告 ，从2011年开始 ，中国的IPv4地址数量一直没有增加。
而IPv6能够有效解决地址资源问题 ，网络安全性和服务质量也大大提升？杉 ，IPv6取代IPv4 ，是以最有效的途径来解决当下的问题 ，将成为互联网产业持续发展的基础。
二、 我国IPv6的部署与发展
我国是IPv6研究工作启动较早的国家之一 ，我国政府对IPv6在我国的发展也高度重视。从我国IPv6的发展来看 ，可分为三个阶段：
第一阶段 ，从2003年到2010年 ，是技术试验和商用阶段。该阶段进行了IPv6的学术研究 ，搭建实验床 ，启动了中国下一代互联网示范工程CNGI ，率先在很多高？沽薎Pv6试商用 ，进行了技术、人才、产业的探索和培育 ，是IPv6技术标准化的过程 ，为大规模商用做准备。
第二阶段 ，从2011年到2015年 ，是大规模商用阶段。该阶段各个电信运营商开始大规模的部署 ，要求设备升级 ，IPv6技术的进一步标准化。该阶段主要通过政府引导实现IPv4向IPv6的过渡 ，呈现IPv4网络和IPv6网络共存的特点 ，新建网络须是IPv6网络 ，且可以和IPv4网络互联互通。
第三阶段 ，按照国家规划 ，从2016年开始 ，我国将进入全面普及IPv6的阶段。目前 ，我国IPv6正在按照规划路径顺利推进中。为引导我国IPv6发展 ，从2013年开始 ，国家陆续启动了北京、上海、南京等15个下一代互联网示范城市建设项目和长沙、株洲、湘潭下一代互联网示范城市群建设项目 ，这些城市即将完成IPv6网络的建设 ，IPv6大规模商用的目标已基本实现。随着国家"十三五规划"明确要求"超前布局下一代互联网" ，2016年普及IPv6已经势在必行。
三、 总结：全面部署IPv6是互联网发展大势所趋
当前 ，IPv6在全世界已进入了实际部署阶段 ，截止2015年1月 ，从IPv6渗透率来看 ，部分国家已超过15% ，比如比利时为32% ，德国14% ，卢森堡12% ，瑞士10% ，而中国仍不到1%。从用户数量来看 ，全世界的IPv6用户数达到了2亿 ，美国仍是全世界IPv6用户最多的国家 ，达到了3千万 ，紧随其后的是德国、日本和中国 ，中国目前的IPv6用户数是690万左右 ，大多数集中在教育网。
逐渐停止IPv4 ，全面部署IPv6 ，是全球下一代互联网发展的趋势。中国已具备超前布局以IPv6地址协议为基础的下一代互联网的实力 ，相信 ，中国IPv6的普及发展将很快如期而至。
文件来源：市场管理部
