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中国电子信息工程科技发展研究:下一代互联网IPv6

阅读量：3838196 2019-10-27

互联网已经成为信息社会的关键性基础设施之一。互联网体系结构(Internet Architecture，IA)技术，被认为是与中央处理器(CPU)技术和操作系统(OS)技术同等重要的系统级支撑技术之一。一般认为，互联网体系结构主要包含三个方面的要素：传输方式、分组格式与路由控制。“无连接分组转发”的传输方式是构成互联网体系结构的基石性技术，对其进行改变的可能性极小。路由控制是互联网体系结构创新最活跃的方向，近年来多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)、软件定义网络(Software Defined Networking，SDN)、分段路由(Segment Routing，SR)等创新路由技术都属于这个范畴。而分组格式方面的最大变化，莫过于互联网从IPv4 过渡到IPv6。

伴随着互联网用户数量和接入节点数量的飞速增长，IPv4 地址空间不足的问题已经严重限制了互联网规模的扩展。随着IPv4 地址分配完毕，互联网已经进入IPv6 时代。IPv6 不仅把IP 地址的长度从32 位扩展到128 位，从而解决IPv4 地址短缺的问题，还在移动性、服务质量保证、网络安全等方面提供了更好的支持。从20 世纪90 年代中期开始，经过20 多年的发展，IPv6 协议族的标准工作已经基本完成。互联网体系结构的权威标准组织互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，IETF)已经声明，今后的互联网协议标准(Request For Comments，RFC)只支持IPv6，而不再支持IPv4。IPv6 已经正式进入产业化落地阶段。

我国在IPv6 下一代互联网领域的布局较早，在2003年，经国务院批准，国家发展和改革委员会、科技部、信息产业部、国务院信息化工作办公室、教育部、中国科学院、中国工程院和国家自然科学基金委员会八部委正式启动中国发展下一代互联网的起步工程：中国下一代互联网示范工程(China’s Next Generation Internet，CNGI)。该工程在中国工程院的具体组织协调下，建设中国下一代互联网示范网络，并在2005 年成功建成了当时全球最大规模的纯IPv6 网络(CNGI-CERNET2)。中国科研人员也积极投入IETF 的标准化工作，在IPv6 过渡、IPv6 真实地址等IPv6技术的标准化方面做出了突出的贡献。与此同时，我国科研人员在IPv6 域名服务器建设方面也积极开展工作。

▲ APNIC 统计的IPv6 用户比例前十名的国家

但是我们注意到，近年来我国IPv6 部署的发展速度较慢。当前IPv6 用户比例排名前十的国家分别为比利时、印度、美国、德国、希腊、瑞士、乌拉圭、卢森堡、英国和日本，而我国不在其列。可以说，我国在IPv6 的建设和部署方面，“起了个大早，赶了个晚集”。基于现状，2017 年11月，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》，并要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实。该计划明确了推进IPv6 规模部署的重要意义，提出了总体要求和重点任务，并从互联网应用、网络和应用基础设施、网络安全和关键前沿技术角度，安排了实施步骤。根据该计划，我国将用5～10 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的深度融合应用，成为全球下一代互联网发展的重要主导力量。

综上所述，当前我国大力发展IPv6 技术、推动IPv6 部署落地的时机已经成熟，并且刻不容缓。
中国工程院信息与电子学部最新发布的《中国电子信息工程科技发展研究》是电子信息领域蓝皮书系列，其中包括“下一代互联网IPv6专题”。专题介绍了当前IPv6 的国际部署情况，包括主要国家和主要运营商的IPv6 部署情况，IPv6 协议标准化现状，以及IPv6 与其他未来互联网技术之间的关系。同时介绍了我国在IPv6 方面的科研项目情况，运营商、高校和政府机构、内容提供商对IPv6 的支持情况，以及在技术上的热点亮点。最后对我国IPv6 的未来发展进行了展望。

希望本书能为IPv6及下一代互联网行业的从业人员提供帮助。
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本文摘编自《中国电子信息工程科技发展研究．下一代互联网IPv6 专题》（中国信息与电子工程科技发展战略研究中心著．北京：科学出版社，2019.5）一书“前言，有删减，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-061297-7
责任编辑：赵艳春
中国电子信息工程科技发展研究
中国工程院是国家工程科技界最高荣誉性、咨询性学术机构，把握世界科技发展大势，围绕事关科技创新发展的全局和长远问题，为国家决策提供科学的、前瞻的和及时的建议。履行好国家高端智库职能，是中国工程院的一项重要任务。为此，中国工程院信息与电子学部在陈左宁副院长、卢锡城主任和学部常委会的指导下，第一阶段(2015 年年底至2018 年6 月)由邬江兴、吴曼青两位院士负责，第二阶段(2018 年9 月至今)由余少华、陆军两位院士负责，组织学部院士，动员各方面专家300 余人，参与《中国电子信息工程科技发展研究》综合篇和专题篇(以下简称“蓝皮书”)编撰工作。编撰“蓝皮书”旨在分析研究电子信息领域年度科技发展情况，综合阐述国内外年度电子信息领域重要突破及标志性成果，为我国科技人员准确把握电子信息领域发展趋势提供参考，为我国制定电子信息科技发展战略提供支撑。今年的蓝皮书重点展现电子信息工程科技领域2018~2019年度增量，增加编写了集成电路、深度学习、工业互联网、下一代互联网IPv6等小册子。