IPv4地址加速枯竭，IPv6才是未來物聯網發展主場

互聯網發展至今短短30年，已經歷了崛起、高速發展等階段，并且在物聯網到來之際也保持著自身長足的發展優勢。IPv4作為計算機設備入網的唯一標志和重要地址，對網絡世界發揮著至關重要的影響，IPv4地址作為有限的資源，并不是無限使用的，早在前幾年中億物聯網就意識到IPv4地址將會迎來資源匱乏階段，但萬萬沒想到這一天會來臨得如此快速與急促。如今IPv6地址已經投入加速建設中，而IPv4地址的枯竭將會給物聯網帶來何種影響呢？中億物聯網認為，隨著IPv4時代逝去，未來IPv6才是物聯網主場。

負責英國、歐洲、中東和部分亞洲地區互聯網資源分配的歐洲網絡協調中心（RIPE NCC）昨日宣布，其已從可用地址池中完成了最后IPv4地址的分配，這意味全球所有43億個IPv4地址已經全部分配完畢，同時意味著將再無更多的IPv4地址可以分配給網絡服務提供商（Internet Service Provider）和其他大型網絡基礎設施提供商。

IPv4地址加速枯竭

在互聯網中，每一臺符合進網規則的計算機都有且只有一個IP地址，它就像我們的個人身份證一樣，具有唯一性。IPv4即網際協議版本4（Internet Protocol version 4，IPv4），可以將其理解為聯網計算機的“第四代身份證”，是互聯網的核心，也是迄今為止使用最為廣泛的網際協議版本。

起初，設計互聯網的目的是為了給美國軍方使用，而IPv4地址一共有2的32次方，也就是大約42.9億個，按照這樣的邏輯來設計，IPv4地址的數量可謂綽綽有余。不過，互聯網在之后的30年中所呈現出的爆炸式增長，徹底顛覆了這一原始目標。

特別是在千禧年之后，互聯網用戶急速增長，越來越多的用戶開始連接入網；更多的智能設備，如筆記本電腦、計算機、掌上電腦、智能手機等得到大范圍普及，而面臨當下滾滾而來的物聯網時代，要接入其中的物聯網設備就更是數不勝數了。這些現象不僅直接導致對IPv4地址的需求大大增加，同時也意味著IPv4地址正在加速枯竭。

早在上世紀80年代，相關研究員就已經察覺到IPv4消耗速度要遠快于預期水平，并且很快得到了驗證。2011年2月3日，全球IP地址分配機構（INAN）宣布將其最后的468萬個IP地址平均分配給全球5個地區的互聯網絡信息中心，并宣布此后將再無可分配IPv4地址。“互聯網之父”Vin·Cerf甚至在2011年1月24日曾預見性的表示過，全球IP地址將在幾周內用盡。

到2012年，頂級地址實際上已耗盡，所有IPv4地址空間已分配給五大區域互聯網注冊機構：非洲網絡信息中心 (AFRINIC)針對非洲；北美網絡信息中心（ARIN）針對南極洲、加拿大、部分加勒比海地區和美國；亞太互聯網絡信息中心（APNIC）針對東亞、大洋洲、南亞和東南亞；拉丁美洲網絡信息中心（LACNIC）針對加勒比海的大部分地區和整個拉丁美洲；歐洲網絡信息中心（RIPE NCC）針對歐洲、中亞、俄羅斯和西亞。此后不久，區域性地址池也逐漸“見底”。

直至昨日，Nikolas Pediaditis所發布的郵件相當于宣布，全球IPv4地址正式耗盡，IPv4即將退出歷史舞臺。

IPv4后傳

IPv4最大的問題在于地址池資源不足以順應物聯網時代的到來，從理論上講，IPv4地址池耗盡，就意味著以后再也不能將任何新的IPv4設備添加到Internet當中。

然而，實際上在2011年IANA IPv4地址完全用盡之時，IPv6仍在初步部署時期。換言之，在這一段空白期內不僅需要加速推動IPv6廣泛部署，還需要針對過渡期內的問題進行探討。

當然，實際過程中變相緩解此問題的方法有很多，比如網絡服務提供商可以重用和回收未使用的IPv4地址；也可以用網絡地址轉換（NAT）的方法，在網絡服務提供商路由器后私下使用相同的IP地址。

特別是后者，此方法在國內有著豐富的實踐經驗。在過去30年的互聯網進程中，美國利用先發優勢，在根服務器治理體系中占據主導地位。根域名服務器是架構因特網所必須的基礎設施。就像萬丈高樓平地起，根域名服務器就是這座大廈的根基。而IPv4全球根服務器部署被限制在13臺，唯一主根服務器部署在美國，剩下12臺輔根服務器中有9臺在美國，2臺在歐洲，1臺在日本。

國內互聯網起步較晚，這使得國內在IPv4地址分配總量和人均量上處于不利地位。但是，國內互聯網發展速度卻得益于ICT技術的發展，得到迅猛的發展，在這種“供需不平衡”的背景下，國內不得不被迫使用網絡地址轉換技術。它就像在一個公網下接入了很多私網，當與外界連接時，大家就又披上了公網的“馬甲”，這樣一來，一個公網地址下可以提供給數十甚至數百個計算機使用。

不過這也導致了國內網絡結構復雜，延遲較高，設備成本較大等多種問題，嚴重拖累了國內互聯網發展的腳步。因此，穩步向IPv6推進成為當下重中之重。

IPv6邁開大步向前沖

IPv6邁開大步向前沖是必然的選擇，早在1990年，互聯網工程任務小組（IETF）就已經開始規劃IPv4以后的下一代協議了。他們在1994年于多倫多舉辦的IETF會議中正式提出互聯網協議第6版（Internet Protocol version 6，IPv6）發展計劃，并于1998年12月正式推出。

IPv6就是IPv4的下一代網際協議版本，即互聯網標準規范RFC2460。它的主要作用在于能緩解當下IPv4所不能夠解決的地質資源問題。相比IPv4，IPv6的地址池數量為2的128次方，足以給地球上每顆沙子都分配一個IP！

IPv6地址數量上的優勢能夠更好的服務于物聯網，為5G的發展打下了牢固的基礎。眾所周知，物聯網是個“萬物互聯”的時代，即便不至于夸張到每顆沙子都需要IP地址實現聯網，產業互聯網、工業互聯網所需要的地址需求也是非常大的。根據預測數據顯示，到2025年物聯網連接數將超過270億，如此龐大的數量對IPv6的迫切需求就可想而知了。

除彌補IPv4地址數量問題之外，物聯網帶來的安全隱患、數據速度問題、移動相應問題、信息溯源問題等等也將暴露。在支持物聯網節點移動性方面。物聯網應用中，傳感器可能會密集的部署于一個移動物體上，比如在自動駕駛中、地鐵運行監控中。而IPv6的數據流量則可以直接發送到移動節點，通信完全在傳感器和數據采集的設備之間直接進行，使網絡資源消耗的壓力大大下降。

在物聯網安全方面。IPv6可以大幅提升網絡安全性，IPv6地址之間傳輸數據往往經過加密，信息很難甚至可以避免被輕易竊聽和劫持。而在國家安全方面，2017年11月28日，國家工程中心牽頭發起了“雪人計劃”，在全球完成的25臺IPv6 DNS根服務器架設中，中國部署了其中的4臺，包括1臺主根服務器和3臺輔根服務器，從根本上解決了外部斷網之后，國家互聯網癱瘓的安全隱患。

近兩年，國家在IPv6的推進方面也加快了速度，2017年11月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《推進互聯網協議第六版（IPv6）規模化部署行動計劃》；2018年5月，工信部也發布了關于貫徹落實《推進IPv6規模部署行動計劃》的通知。

后者（《通知》）在2017年的基礎上，提出了更加深入的目標和指標，其目標主要有三，其一是獲得IPv6地址的LTE終端比例達到90%，獲得IPv6地址的固定寬帶終端比例達到40%；其二是LTE網絡IPv6活躍連接數達到8億。其中，中國移動達到4.8億，中國電信和中國聯通達到1.6億；其三是完成全部13個互聯網骨干直聯點（北京、上海、廣州、鄭州、成都、武漢、西安、沈陽、南京、重慶、杭州、貴陽·貴安、福州（前五城已在2018年完成直聯點改造））IPv6改造。

總的來所，近兩年我國在IPv6地址的建設上還是有較大的成就的，這是非常值得驚喜的。中億物聯（http://www.bxgbancai.com）以為，雖然IPv4的耗盡可能會對世界計算設備入網連接造成一定恐慌，但它同時也進一步加速了IPv6的研發，不管是對物聯網還是智能領域都是一個意外之喜。中億物聯表明目前世界各國都加大對物聯網與IPv6地址的研究投入，雖然目前我國在推進IPv6部署方面已經取得較大成績，但與美國、德國等發達國家相比，仍然任重道遠。