这的确是一个天文数字,即便是物联网也不可能超越这种规模。正因如此,很多权威专家和制造商(特别是既得利益者)踌躇满志地认为,IPv6 已然做好准备迎接物联网的到来,全世界只需继续维持现状融入新兴物联网即可,毕竟可用的IP 地址多如砂砾。
然而,这种“把头扎进沙堆里”的鸵鸟政策忽视了最为关键的经济因素——最终成本,它是推动物联网全面部署的根本动力。这些成本主要集中在软硬件系统、监督与管理以及安全保障这三个方面。
烧钱的无用功能
经典的计算与通信设备(如个人计算机、平板电脑和智能手机)集成了处理器、内存和存储设备等功能设计,这些设计保证了它们的核心功能。引入IPv6 只需将协议栈置于设备存储器,在内存中执行,并由处理器驱动。
实际上,与这些设备所产生的利润率相比,因IPv6 而造成的边际成本微乎其微,几乎也无法衡量。未来物联网需要连接的是那些之前从未联网的设备,这正是关键所在。通常,这些设备从设计、制造到出售,均以最低成本收获最高利润率。为了充分发挥物联网的巨大潜能,我们需要为那些海量设备制定合理的低成本解决方案,否则它们会继续远离网络,也难以发展,甚至步入一次性处理的行列。
廉价设备难以承载传统协议
我们必须对那些实际成本做到心中有数,如果仅仅为了运行传统的IPv6 协议,而在终端设备(如湿敏元件、照明灯、烤箱等)中增加相应的软硬件负载,显然会成为物联网的巨大障碍。
据估计,即便是批量生产,为这些设备使IPv6 增加的边际成本也要将近50 美元。如果将所有功能封装到硅片中,那么为终端设备增加物联网基本组网功能所需要的成本接近1 美元。
物联网设备通常是“哑设备”,但它们却完全可胜任某一项特定任务。从根本上来说,我们不难发现单从成本指数上就足以证明,为物联网设备创建一种新的解决思路是绝对有必要的。
7000 亿设备的监管
尽管网络设备制造商数以百万,但想要定位并追踪它们并非难事,因为每一款网络设备都有对应的MAC地址(介质访问控制标识符),由IEEE负责维护和管理如此庞大的制造商数据库。
对于全世界无数制造物联网设备(简易传感器、执行器和电器等)的企业和个体来说,如果让他们都去等着某个集权机构分配相应的设备地址,那岂不是一件匪夷所思的事?
当然,甚至为万亿设备分配地址都不是问题,但当你想检索并管理其中某个设备时却如同大海捞针。如果你试图对数千亿IPv6 地址进行检索,可能需要花上几百年时间。对于一个由复杂的IPv6设备组成的物联网而言,其管理成本可能远超世界上的任何网络化工程。而这些无谓的成本,对本已捉襟见肘的运营商来说又是沉重的一击,毕竟他们正想方设法去弥补昂贵的基础设施投资。
此外,IPv6也有它自身的许多局限性。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。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。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。
前面说到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。
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。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。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。
物联网日益发展的关键在于,如何利用低成本和低风险让更多的设备互联互通。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。他们几乎是完全不兼容,因此要想实现互通,就必须采取一些特殊的手段,比如隧道技术,比如NAT64等等,但是这些技术都或多或少有一些缺陷,导致目前ipv6普及非常慢,当时设计ip4的时候就没考虑过向上兼容性问题,这个受限于当时的生产条件和意识,我们可以理解,但是现在设计ipv6的时候,既不考虑向下兼容又不考虑向上兼容,既不兼容以前的ipv4,又没有考虑到当ipv6使用枯竭的时候要发展更高的ip协议的时候怎么办,不要说ipv6的地址有多少,不可能会枯竭,未来的科技谁都说不定,ip4设计的时候是考虑世界上每台电脑都有IP地址,物联网时代ipv6设计的是考虑世界上每个设备有一个IP地址,但是,如果未来有了新的技术,要求每一个进程都拥有大量的独立IP地址呢?当地球人口和设备数量再增加很多呢?当外星殖民成功,多个星球里的所有设备或者所有线程都要互相访问的时候呢?那ipv6又要枯竭了,到时候再开发ipv10的时候可能又会发现,我擦,当时设计ip6的时候又没考虑向上兼容,然后又做隧道?又面临目前兼容难题?
市场是验证一切东西好与坏的唯一标准,一个东西如果太难普及,那它绝不是一个好东西,ipv4资源早就耗尽了,按照目前互联网发展速度,原则上来说,ipv6早就应该普及了,并且迫在眉睫,刻不容缓,但是目前进度非常缓慢,可见这是一个多么糟糕的设计
物联网就是物物相连的互联网。
这有两层意思:
其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;
其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。
物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
物联网的应用:
1、智能交通。物联网技术在道路交通方面的应用比较成熟。随着社会车辆越来越普及,交通拥堵甚至瘫痪已成为城市的一大问题。对道路交通状况实时监控并将信息及时传递给驾驶人,让驾驶人及时作出出行调整,有效缓解了交通压力。
2、智能家居。智能家居就是物联网在家庭中的基础应用,随着宽带业务的普及,智能家居产品涉及到方方面面。 家中无人,可利用手机等产品客户端远程 *** 作智能空调,调节室温。
3、公共安全。近年来全球气候异常情况频发,灾害的突发性和危害性进一步加大,网可以实时监测环境的不安全性,情况提前预防、实时预警、及时采取应对措施,降低灾害对人类生命财产的威胁。
国内IPv6规模部署和应用将进一步推进
国内IPv6规模部署和应用将进一步推进,网络设施和终端设备是IPv6端到端贯通的关键环节,构建应用生态,是提升IPv6流量占比的核心工作。国内IPv6规模部署和应用将进一步推进。
国内IPv6规模部署和应用将进一步推进1中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部日前联合印发《深入推进IPv6规模部署和应用2022年工作安排》,要求突出创新赋能,激发主体活力,打通关键环节,夯实产业基础,增强内生动力,完善安全保障,扎实推动IPv6规模部署和应用向纵深发展。
工作安排部署了强化网络承载能力、提升终端支持能力、优化应用设施性能、拓展行业融合应用等十方面重点任务。
根据工作安排,到2022年末,IPv6活跃用户数达到7亿,物联网IPv6连接数达到18亿,固定网络IPv6流量占比达到13%,移动网络IPv6流量占比达到45%。县级以上政府门户网站IPv6支持率达到85%,国内主要商业网站及移动互联网应用IPv6支持率达到85%。IPv6网络安全防护能力大幅提升。
回顾国内IPv6技术发展,自2003年中国下一代互联网示范工程(CNGI项目)启动开始,我国进入了IPv6技术发展的元年。在国家政策的支撑和驱动下,经过二十余年发展,国内IPv6用户规模迅速增长、网络基础设施建设基本完善,IPv6网络“高速公路”已经全面建成,进入“通车”阶段。
1、为每一粒沙子分配IP地址
作为IP协议的基础,IP地址可谓是网络设备接入互联网或本地网络的唯一标识。从IP协议的演进来看,IPv4协议诞生于20世纪80年代初,可提供43亿个通信地址。而IPv6则于1998年由IETF正式推出,比IPv4协议晚了17年。但与IPv4相比,IPv6在地址资源和传输特性等方面都有着全面的提升和改进。
IP协议演进
具体而言,IPv6地址数量大幅度增加至2^128个,相当于IPv4的2^96倍,即便为地球上每一粒沙子分配一个IP地址,从根本上解决了IPv4地址短缺问题。其次,IPv6协议对数据报报头进行了优化,删除了不必要的字段,且报文头可灵活进行扩展,大幅提高了数据处理效率。
同时,IPv6协议还支持地址自动配置、IPSec认证和加密、定义安全目标(保密性、验证性、完整性)以及移动特性,使得主机可自动寻址,设备可即插即用,以更高的网络可管理性能减少了维护工作量,有效提高了数据传输安全及移动通信处理效率。延续IPv6技术优势,业界正不断推动技术驱动协议创新和产业生态完善。
在IPv6基础之上,IPv6+实现了一次全面的系统化升级,网络可编程能力与网络可维护性有所提高,SLA得到进一步优化,网络延迟也进一步降低。
整体而言,作为下一代互联网技术基础,IPv6与IPv6+突破了IPv4在地址空间及性能安全等方面的瓶颈,强力推动了网络技术演进和生态建设。持续扩大IPv6及其衍生技术规模部署,将对移动互联网、云计算、物联网等新兴领域的发展意义重大。
在中国通信标协理事长奚国华看来,IPv6是互联网演进升级主攻方向,是下一代互联网创新发展的新起点,也是网络强国建设、数字中国建设重要内容。IPv6技术创新及融合应用的重要性可见一斑。
2、国内IPv6发展处于什么水平?
在国家政策的推动下,我国IPv6的发展取得了相当显著的`成效。中国工程院院士邬贺铨指出,现阶段中国IPv6地址资源位居全球第一,IPv6活跃用户数和流量均实现大幅增长。截至2021年底,我国已申请IPv6地址资源总量超六万,活跃用户数达到608亿,约占中国网民6011%。
而从流量上看,移动网络 IPv6 流量占比达 3515%,固定网络 IPv6 流量占比达 938%,家庭无线路由器 IPv6 支持率达 16%,政府门户网站 IPv6 支持率达 818%,主要商业网站及移动互联网应用 IPv6 支持率达 807%。
从2003年至2017年,国内IPv6发展速度与宽带接入用户数双双未达预期,一度陷入了迟滞不前的瓶颈期。邬贺铨于2018年中国互联网大会上表示,截至2017年底,我国IPv6用户仅为全国互联网用户的03%,用户规模仅200多万。
而早在2012年,在国家发改委等七部门联合出台《关于下一代互联网“十二五”发展建设的意见》中便明确了IPv6未来发展目标,即“十二五”期间,实现IPv6用户数量超2500万。如此看来,国内IPv6发展缓慢,即便在2017年仍然触不到发展目标的十分之一。
2017年11月,《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》正式发布后,国内IPv6技术发展有了起色。2018年以来,工信部连续三年组织开展IPv6规模部署专项行动,推进国内IPv6规模迅速增量。
为加速国内IPv6发展进程,工信部与中央网信办于2021年发布《IPv6流量提升三年专项行动计划(2021-2023年)》,以提升总体IPv6流量为目标,未来三年,将全面引导各行各业协同深化、补齐短板、加速技术演进,持续推进IPv6高质量规模上量。
工信部信息通信发展司相关负责人在政策解读中表示,该计划的实施,意味着我国IPv6发展从“网络就绪”、“端到端贯通”迈入了“流量提升”阶段,同时也表明了我国IPv6网络“高速公路”已经全面建成。
路已经铺就,国内IPv6到了通车的时刻。本次试点项目的开展,通过细致量化、有据可依的任务目标与实施举措,高效助推IPv6关键技术、应用、服务及管理实现全面突破,同时进一步完善IPv6+技术生态体系建设,形成可复制可推广的做法经验,由点及面,完成IPv6在全产业应用中的高度渗透和普及。
国内IPv6规模部署和应用将进一步推进2据“网信中国”公众号消息,日前,中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部联合印发《深入推进IPv6规模部署和应用2022年工作安排》(以下简称《工作安排》),提出到2022年末,IPv6活跃用户数达到7亿,国内主要商业网站及移动互联网应用IPv6支持率达到85%。
《工作安排》还要求,到2022年末,物联网IPv6连接数达到18亿,固定网络IPv6流量占比达到13%,移动网络IPv6流量占比达到45%。网络和应用基础设施承载能力和服务质量持续提升,IPv6网络性能指标与IPv4相当,部分指标优于IPv4。数据中心、内容分发网络、云平台和域名解析系统等应用基础设施深度支持IPv6服务。
同时,新出厂家庭无线路由器全面支持IPv6,并默认开启IPv6地址分配功能。“IPv6+”技术生态体系更加完善,行业融合应用领域持续扩大。县级以上政府门户网站IPv6支持率达到85%,国内主要商业网站及移动互联网应用IPv6支持率达到85%。IPv6网络安全防护能力大幅提升。
据介绍,《工作安排》部署了十个方面重点任务。
一是强化网络承载能力。 包括持续优化IPv6网络性能、深化IPv6网络互联互通、探索推动IPv6单栈和SRv6技术现网部署、加快广电网络IPv6升级改造、提升互联网电视(IPTV)业务端到端IPv6支持能力、提升教研网(CERNET2)网络性能和承载能力。
二是提升终端支持能力。 包括提升家庭网络终端IPv6支持能力、完善智慧家庭IPv6产业生态、深入推进物联网IPv6规模部署和应用。
三是优化应用设施性能。 包括加强云平台IPv6推广应用、提升内容分发网络IPv6流量占比、强化数据中心和域名解析系统IPv6支持能力、开展IPv6端到端贯通质量测试验证。
四是拓展行业融合应用。 包括深化中央企业行业系统IPv6改造、提升金融机构IPv6支持能力和创新应用水平、加快工业互联网平台IPv6升级改造、推进农业农村信息化IPv6升级改造、深化社会信息化IPv6改造、推进交通数字化设施IPv6应用、
深化水利行业IPv6部署应用、加大自然资源与生态环境信息化IPv6改造力度、推动应急管理业务系统和终端支持IPv6、开展电力企业统一互联网出口IPv6改造升级、推动IPv6在全媒体传播体系应用。
五是加快政务应用改造。 包括提升政务服务平台和政务外网IPv6支持能力、拓展政府 网站和政务类移动客户端IPv6改造广度和深度。
六是深化商业应用部署。 包括推进大型商业应用IPv6放量引流、深入开展商业应用IPv6支持度测评通报、强化应用分发平台和电信业务IPv6入口管理。
七是强化创新生态建设。 包括完善“IPv6+”技术产业生态体系、深化IPv6与新技术新应用新场景融合发展、加强新型互联网体系结构创新研究。
八是推动标准规范制定。 包括统筹推进IPv6标准制定与实施、实施智能家电领域IPv6支持度认证工作、积极参与下一代互联网国际标准制定。
九是强化安全保障。 包括加快IPv6安全关键技术研发和应用、提升IPv6网络安全防护和监测预警能力、加强IPv6网络安全管理和监督检查。
十是加强统筹协调。 包括充分发挥深入推进IPv6规模部署和应用统筹协调机制作用、加强IPv6地址规划、扎实开展IPv6技术创新与融合应用试点实施工作、加大IPv6网上宣传推广力度。
国内IPv6规模部署和应用将进一步推进3为扎实推动IPv6规模部署和应用向纵深发展,近日,中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部联合印发《深入推进IPv6规模部署和应用2022年工作安排》(以下简称《工作安排》)。
据了解,近年来我国IPv6活跃用户数稳步提升,产业发展已进入“流量提升”时代。数据显示,截至2021年12月底,我国IPv6活跃用户数达608亿,占网民总数的6011%。物联网IPv6连接数达14亿,固定网络IPv6流量占比达938%,移动网络IPv6流量占比达3515%。
为了实现IPv6网络从“用户数量”增长向“使用质量”转变、从“外部推动”向“内生驱动”转变,《工作安排》部署了十个方面重点任务,包括强化网络承载能力、提升终端支持能力、优化应用设施性能、拓展行业融合应用、加快政务应用改造、深化商业应用部署、强化创新生态建设、推动标准规范制定、强化安全保障、加强统筹协调。
网络设施和终端设备是IPv6端到端贯通的关键环节,《工作安排》在强化网络承载能力方面,提出持续优化IPv6网络性能、深化IPv6网络互联互通、探索推动IPv6单栈和SRv6技术现网部署、加快广电网络IPv6升级改造、提升互联网电视(IPTV)业务端到端IPv6支持能力、提升教研网(CERNET2)网络性能和承载能力;
在提升终端支持能力方面,要求提升家庭网络终端IPv6支持能力、完善智慧家庭IPv6产业生态、深入推进物联网IPv6规模部署和应用。
构建应用生态,是提升IPv6流量占比的核心工作。《工作安排》在拓展行业融合应用方面,提出深化中央企业行业系统IPv6改造、提升金融机构IPv6支持能力和创新应用水平、加快工业互联网平台IPv6升级改造、推进农业农村信息化IPv6升级改造、深化社会信息化IPv6改造、
推进交通数字化设施IPv6应用、深化水利行业IPv6部署应用、加大自然资源与生态环境信息化IPv6改造力度、推动应急管理业务系统和终端支持IPv6、开展电力企业统一互联网出口IPv6改造升级、推动IPv6在全媒体传播体系应用;
加快政务应用改造方面,要求包括提升政务服务平台和政务外网IPv6支持能力、拓展政府 网站和政务类移动客户端IPv6改造广度和深度;深化商业应用部署方面,推进大型商业应用IPv6放量引流、深入开展商业应用IPv6支持度测评通报、强化应用分发平台和电信业务IPv6入口管理;
强化创新生态建设方面,需完善“IPv6+”技术产业生态体系、深化IPv6与新技术新应用新场景融合发展、加强新型互联网体系结构创新研究。
与IPv4相较,IPv6除拥有海量IP地址(号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址)以外,还具有以下几点优势:1) IPv6地址分配遵循“聚类”原则,减小了路由器中路由表的长度,路由器转发数据包速度也得到提升,从而提高了网络的整体吞吐量。
2) IPv6协议独立于传输介质,默许集成IPSec安全功能,且终端之间无需进行地址转换,在网络安全性方面更胜一筹。
3) IPv6引入自动配置及重配置技术,可自动增删更新配置IP地址等信息,实现了即插即用。
4) IPv6增加了增强的组播支持及对流控制,赋予网络上多媒体应用长足发展的机会,为服务质量(QoS, Quality of Service)控制提供了良好的网络平台。
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