陆峰：IPv6助推数字经济发展

陆峰 工信部赛迪研究院电子信息研究所副所长

　　数字经济发展需要IP协议创新

　　数字经济越往深处发展，除了跟国家治理政策以及网络带宽有关外，更多则跟网络本身的特性有关。网络本身的特性决定了数字经济能够走多远。网络本身的特性则要从网络协议上看，网络协议能不能具有可扩充的能力决定了业态创新的丰富度。

　　从另一个角度看，国家提出要大力发展数字经济，特别在今年提出要加快推进新基建。“新基建”包括5G，数据中心，工业互联网等。表面上看，这些新型基础设施是一堆路由器，一堆交换机，一堆服务器，还有一堆网络交换设备。但是抛开这些设备外在表现来看，这些设备组合在一起能不能发挥强大的功能，关键在于设备之间的通信能力，而通信能力就涉及到IP协议。

　　数字经济时代对网络安全也有着更高的要求。习近平总书记在2016年“419讲话”中提到，“要以信息流带动技术流、资金流、人才流、物资流，促进资源配置优化，促进全要素生产率提升。”从这句话可以看出，今天的网络数据中夹带的是什么？有技术流、资金流、人才流、物资流，涉及到很多个人信息，这对网络的安全性是极大的考验。安全问题需要在现有的条件基础上，以可控的成本解决，这需要依靠网络协议给予支持。

　　IPv6为网络多样性服务提供可能

　　随着数字经济的创新发展，各种网络应用对新型网络基础设施的需求越来越强烈。比如城市物联网，摄像头、信号灯、水电气表、智能广告牌等，每一个独立的通信设备都需要一个IP地址。并且，每一个设备对IP地址、IP网络的需求是不一样的。智能汽车需要低时延，共享单车要求大连接，而对危化品运输的车辆，我们更希望实现实时监控。这不仅需要足够的IP地址，也对IP协议背后的多功能性提出了新的要求。

　　总之，数字经济时代，不同的网络应用有着不同的通信需求，这些需求总结起来有：

　　第一，大流量。在足够的网络带宽基础上，才能用最好的调制解调模式来提高数据的传送力。

　　第二，大连接。需要有充足的网络地址支持。

　　第三，低时延。低时延性能除了跟IP协议有关，更与网络架构有很大关系。只有在网络架构设计合理的情况下，才能利用现有的IP协议去优化服务。

　　第四，高可靠性。高可靠性与网络结构也有很大关系。

　　而这些通信需求，演化出数字经济时代网络需要具备的各种能力：

　　第一，独立唯一的网络标识能力。任何一个网络设备要参与网络活动，都要有唯一的网络标识。

　　第二，多样化的网络接入能力。数字经济的业态创新对于多样化的网络接入能力有更强的需求，因此路由表的设计十分重要。IPv4协议在设计时没有考虑聚类因素，导致地址分配时路由表查找效率低下。

　　第三，端到端的通信能力。目前很多智能居家设备并非端到端的通信，属于不同厂家的设备、智能产品的综合集成。但是，未来这个综合集成的高效益，必须依靠端到端的通信。

　　第四，安全性也很重要。IPv4要保证端到端的安全，需要增加额外的安全协议，比如SSL协议。

　　此外，IP协议的可扩展性显得更为紧迫。IPv4协议没有提供可扩充的功能，我们无法在网络层，只能在应用层上做工作。IPv4应用层有很多协议，支撑了各种应用的发展，然而对网络的QoS保证，我们能做的工作非常有限。

　　那么，什么样的IP协议具备这些能力？相比IPv4，IPv6协议则为上述网络多样化的服务功能提供了可能。IPv6网络协议具有如下优点：

　　一是IPv6具有很大的地址机制空间。这也为物联网、移动互联网的发展提供了可能，比如说我们的移动手机足够多，网络地址不够用，这种情况下就需要IPv6。

　　二是IPv6使用更小的路由表。 IPv6的地址分配一开始就遵循聚类的原则，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。

　　三是IPv6增加了增强的组播支持以及对流的控制。使网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量控制提供了良好的网络平台，为视频流的分发提供了可能。

　　四是IPv6协议加入了对自动配置的支持。对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。

　　五是IPv6具有更高的安全性。利用IPSec对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，在IPv6中的加密与鉴别选项提供了分组的保密性与完整性，极大地增强了网络的安全性。

　　六是IPv6允许扩充。在IPv6中，那些由IPv4选项提供的特殊功能，通过在IPv6头部之后增加扩展头部实现。路由、时间戳、分片和超大分组等功能都在IPv6扩展头部中实现。IPv6可以包含多个扩展头部，以满足不同的技术或应用需求。

　　对IPv6助推数字经济发展的建议

　　综上所述，IPv6协议特性为数字经济的创新发展提供了可能。如何将这种“可能性”变为现实？IPv6地址空间里留下很大的空白区域，这块区域需要我们去丰富、去创造。对此，提出了几点政策建议：

　　第一， 要大力推动基础网络、应用平台的IPv6部署。

　　第二，要推进各类网络终端对IPv6的支持。尤其是城市物联网、工业物联网、智能家居、移动智能、车联网等，这些终端的地址分配目前用IPv4已经难以解决，尤其是在需要端到端通信能力的情况下。

　　第三，要推动基于IPv6的应用创新，大力发展各种基于IPv6的网络应用。未来推动数字经济创新发展的过程中，如果网络提供了低时延、切片、高可靠功能，针对这些功能就会有更多的业态创新。

　　第四，要紧紧抓住智慧城市、智能工业、数字政府以及智慧生活的契机，以需求为导向，大力推进IPv6的创新应用。

　　第五，加快完善IPv6的域名解析。此外，目前针对IPv6协议的配套保障是不完善的，在这种情况下，要尽可能地完善这些应急处置配套保障，形成完善的产业生态功能。

　　（本文根据工信部赛迪研究院电子信息研究院所副所长陆峰在“2020全球IPv6下一代互联网峰会”上发言整理，未经本人审阅。整理：项阳）

　　来源：《中国教育网络》杂志（9月刊）