本文作者

马军锋：中国信息通信研究院技术与标准研究所主任工程师。

侯乐青：武警青海总队网管中心高级工程师。

×××在2016年12月27日发布的《“十三五”国家信息化规划》中提及：到2020年，5G完成技术研发测试并商用部署，互联网全面演进升级至IPv6。

下文对全球IPv6发展的整体现状情况进行了分析和研究，重点对比美国、中国IPv6发展现状，分析了导致中美IPv6发展存在较大差异的主要原因，并对我国后续发展提出了建议。

一

引言

1996年1月，IETF 正式发布RFC1883—互联网协议第6 版（IPv6），标志着互联网IPv6时代的开始。然而，经过20年的发展，为从根本上解决IPv4地址枯竭问题而制定的IPv6协议，并没有得到大规模的商用部署，其商用化进程远不及业界预期。

一方面，由于无类别域间路由技术和NAT（地址翻译）技术的广泛使用延缓了IPv4地址枯竭的进程，而且由于IPv6与IPv4不兼容，给技术的平滑演进增添了一定的困难.

另一方面，最根本的原因是IPv6缺少合理的商业模式，短期来看部署者很难通过技术升级带来收益，而且升级本身又是一个复杂的系统工程，需要打通端到端多个环节，同时还要培训运维人员，因此多方原因阻碍了IPv6的商用化进程。但是，IPv6作为下一代互联网技术演进的重要方向始终是产业界的普遍共识。

2016年11月7日，互联网架构委员会（IAB）发表声明：建议各标准开发组织的网络标准需完全支持IPv6，不再考虑IPv4；同时，希望IETF在新增或扩展协议中不要再考虑IPv4协议的兼容，IETF未来的协议工作重点在于优化和使用IPv6。近几年，随着亚太、北美以及欧洲IPv4地址资源池可用地址的枯竭，全球LTE网络的大规模建设，以及宽带网络光进铜退的升级换代，IPv6商用化部署也迈入了一个新的发展阶段。

从Google的最新统计数据来看，全球IPv6的采用率为13.74%（截止到2016年9月），比1年前的6.99提高了6.75个百分点（年增长率接近100%），更是2013年1%的13.7倍。而随着移动互联网应用的普及（特别是LTE长时间实时在线业务），物联网业务的进一步推广（如NB-IoT、工业互联网等），未来对IP地址资源的需求将会呈爆发式的增长，这会更进一步的推动IPv6商用化部署。

二

全球IPv6的发展现状

在2011、2012年连续两年“IPv6日”活动的推广下，产业界各方对IPv6的重视程度显著增加，全球IPv6的商用部署迈入了一个全新的发展阶段，特别是伴随着宽带网络和LTE网络建设呈现出七大亮点。

1、各国积极储备IPv6地址资源

截止到2016年9月底，全球共有超过220个国家和地区组织申请了IPv6地址，申请量已经达到当前互联网地址空间的18万多倍，其中25.4%的地址块已通告使用。

2、网络基础设施建设稳步推进

全球13个根域名服务器中已有11个根域名服务器支持IPv6；1346个顶级域名服务器中已有1318个支持IPv6，占比达97.9%。域名服务器的升级改造为IPv6 的全面商用部署奠定了坚实的基础。

3、商用网络规模快速增长

目前，全球活跃的IPv6路由条目超过2.9万条，支持IPv6的自治域超过1.18万个，已有超过248个运营商永久提供IPv6的接入服务，基本形成覆盖主要运营商、内容服务提供商和经济区域的IPv6网络。按照当前IPv6的发展速度，根据思科预测，到2020年，全球66%的移动设备将具有连接IPv6网络的能力。

4、支持IPv6访问的内容日益丰富

当前，全球已注册的1.95亿多个网站域名，其中共有763万多个域名支持IPv6“AAAA记录”，占比达到3.90%。Alex 排名前1000的网站，有超过18.1%的网站支持IPv6永久访问，而且Alex排名前100万的网站中，支持IPv6的网站数量显著增加，共计达到23.3万多个。与此同时，越来越多的移动APP 应用也提供对IPv6的支持。苹果公司宣布，从2016年6月1日开始，所有提交至苹果APPStore的应用必需要兼容面向硬件识别和网络路由的最新互联网协议——IPv6-Only标准，将进一步丰富IPv6的访问内容。

5、用户规模成倍增长

随着网络规模的不断扩大，用户规模也连续多年成倍增长。目前，全球已有94个国家发展IPv6用户，用户总量超过2.5亿。如果按照当前的增速发展，那么在未来的5年里，全球将有近一半的互联网用户会成为IPv6用户（见表1）。

表1  全球主要发达国家IPv6发展数据

6、移动流量成为主要增长点

用户的增长、网络覆盖规模的扩大以及内容的丰富，促进全球IPv6数据流量显著增长。根据Akamai公司和阿姆斯特丹数据交换中心的监测数据，在过去的一年里，全球IPv6流量显著增长，IPv6平均流量达到45.4G。据预测，到2020年，全球34%的网络流量将由IPv6产生。

7、移动终端操作系统对IPv6的支持进一步提升

最新的Android 和Windows Phone 系统包含一个“464xlatCLAT”组件，通过IPv6隧道封装IPv4报文，发送到NAT64网关实现对IPv4信源的访问。而iOS9系统是通过向应用提供一个“Bump in theAPI”的编程接口，通过IPv6隧道封装IPv4报文，访问IPv4的信源。

三

美国IPv6的发展现状

美国政府一直高度重视IPv6发展，2012年发布《政府IPv6应用指南/规划路线图》全面推动IPv6的商用部署。在IPv6发展初期，美国政府与全球其他国家一样并不是一番风顺，同样面临很大的阻力，其网络规模、用户规模以及可访问的IPv6内容源都比预期发展慢。但是，近两年，随着网络宽带化改造和LTE网络的建设，美国IPv6商用化进程明显加速，初步形成有利于IPv6发展的产业环境，步入市场驱动发展的快车道，主要体现在以下4个方面：

1、IPv6地址申请量位居全球第一

作为全球拥有最多IPv4地址资源的国家，很清楚地址资源的战略意义，积极储备IPv6地址资源，已申请相当于IPv4地址空间4.25万倍的IPv6网络地址空间，其中31.87%的IPv6地址已经在网络中通告使用。

2、IPv6 网络覆盖规模比例超过40%

美国四大移动运营商在LTE网络建设中同步要求全面支持IPv6，其中AT&T Wireless、Sprint和Verizon Wireless LTE网络支持IPv4/IPv6双栈，T-Mobile USA LTE网络支持IPv6-Only单栈。在宽带网络方面，AT&T、Comcast以及Google Fiber网络都已支持IPv6，其中AT&T和Comcast的IPv6用户访问量分别占到58.21%和46.75%。

3、主流ICP 内容服务商全面支持IPv6

目前，美国主流的商业网站包括Facebook、Google、Tritter、Youtube、Linkin 等全面支持IPv6，特别是Facebook数据中心内部已部署IPv6-Only的网络，90%的流量通过IPv6承载，通过IPv6网络访问Facebook的流量已经超过IPv4网络。另外，苹果应用商店要求APP必须支持IPv6-Only标准协议的规定也会推动在移动互联网领域提供更多的IPv6 用。

4、IPv6用户比例突破30%，达到9000多万，其中Verizon Wireless和T-Mobile USA IPv6用户数均超过70%；AT&T IPv6用户数超过50%。

总的来说，通过近几年的快速发展，美国在IPv6商用化部署进程中已形成终端、网络和内容协同发展的良好局面，步入IPv6发展的市场化快车道。

四

我国IPv6的发展现状

一直以来，我国政府高度重视下一代互联网产业的发展，早在2003年，由发改委、工信部、科技部等部委联合启动CNGI国家战略项目，推动基于IPv6的下一代互联网产业发展。2012年，CNGI领导小组7部委联合发布了《关于下一代互联网“十二五”发展建设的意见》，明确了今后一个时期我国发展下一代互联网的路线图和时间表，标志着我国下一代互联网产业发展迈入了一个新的阶段。发改委、工信部等相关部委先后组织实施“下一代互联网技术研发、产业化和规模商用专项”和“下一代互联网信息安全专项”，开展“国家下一代互联网示范城市”建设工作，以及发布《关于全面推进IPV6在LTE网络中部署应用的实施意见》，全面推动IPv6下一代互联网建设。

五

中美IPv6发展的对比分析

六

结束语

当然，发展下一代互联网是一个长期、复杂的过程，是一项系统工程，涉及技术、网络、应用、用户、终端以及政策环境等多方面，其影响因素也是复杂的、多方面的。“十三五”时期，我国政府仍高度重视下一代互联网的发展，在规划纲要中明确“超前布局下一代互联网，全面向互联网协议第6版（IPv6）演进升级”，同时在《国家信息化发展战略纲要》也明确“加快下一代互联网大规模部署和商用”。

因此，在当前全球IPv6快速发展的新时期，我国发展下一代互联网，一方面要积极发挥市场驱动作用，另一方面也需要政府通过营造良好环境，加大投入，充分调动社会各方资源，打破产业发展的临界点。要积极引导运营商、互联网公司、终端制造商等产业链各环节协调推进，共同解决下一代互联网网络建设、演进过渡、业务迁移、标准制定、技术研发、设备制造等重大问题。

中美IPv6发展现状分析

原创 2017-01-23 马军锋，侯乐青 5G

本文作者

马军锋：中国信息通信研究院技术与标准研究所主任工程师。

侯乐青：武警青海总队网管中心高级工程师。

5G微信公众平台（ID：angmobile）按

×××在2016年12月27日发布的《“十三五”国家信息化规划》中提及：到2020年，5G完成技术研发测试并商用部署，互联网全面演进升级至IPv6。

下文对全球IPv6发展的整体现状情况进行了分析和研究，重点对比美国、中国IPv6发展现状，分析了导致中美IPv6发展存在较大差异的主要原因，并对我国后续发展提出了建议。

一

引言

1996年1月，IETF 正式发布RFC1883—互联网协议第6 版（IPv6），标志着互联网IPv6时代的开始。然而，经过20年的发展，为从根本上解决IPv4地址枯竭问题而制定的IPv6协议，并没有得到大规模的商用部署，其商用化进程远不及业界预期。

一方面，由于无类别域间路由技术和NAT（地址翻译）技术的广泛使用延缓了IPv4地址枯竭的进程，而且由于IPv6与IPv4不兼容，给技术的平滑演进增添了一定的困难.

另一方面，最根本的原因是IPv6缺少合理的商业模式，短期来看部署者很难通过技术升级带来收益，而且升级本身又是一个复杂的系统工程，需要打通端到端多个环节，同时还要培训运维人员，因此多方原因阻碍了IPv6的商用化进程。但是，IPv6作为下一代互联网技术演进的重要方向始终是产业界的普遍共识。

2016年11月7日，互联网架构委员会（IAB）发表声明：建议各标准开发组织的网络标准需完全支持IPv6，不再考虑IPv4；同时，希望IETF在新增或扩展协议中不要再考虑IPv4协议的兼容，IETF未来的协议工作重点在于优化和使用IPv6。近几年，随着亚太、北美以及欧洲IPv4地址资源池可用地址的枯竭，全球LTE网络的大规模建设，以及宽带网络光进铜退的升级换代，IPv6商用化部署也迈入了一个新的发展阶段。

从Google的最新统计数据来看，全球IPv6的采用率为13.74%（截止到2016年9月），比1年前的6.99提高了6.75个百分点（年增长率接近100%），更是2013年1%的13.7倍。而随着移动互联网应用的普及（特别是LTE长时间实时在线业务），物联网业务的进一步推广（如NB-IoT、工业互联网等），未来对IP地址资源的需求将会呈爆发式的增长，这会更进一步的推动IPv6商用化部署。

二

全球IPv6的发展现状

在2011、2012年连续两年“IPv6日”活动的推广下，产业界各方对IPv6的重视程度显著增加，全球IPv6的商用部署迈入了一个全新的发展阶段，特别是伴随着宽带网络和LTE网络建设呈现出七大亮点。

1、各国积极储备IPv6地址资源

截止到2016年9月底，全球共有超过220个国家和地区组织申请了IPv6地址，申请量已经达到当前互联网地址空间的18万多倍，其中25.4%的地址块已通告使用。

2、网络基础设施建设稳步推进

全球13个根域名服务器中已有11个根域名服务器支持IPv6；1346个顶级域名服务器中已有1318个支持IPv6，占比达97.9%。域名服务器的升级改造为IPv6 的全面商用部署奠定了坚实的基础。

3、商用网络规模快速增长

目前，全球活跃的IPv6路由条目超过2.9万条，支持IPv6的自治域超过1.18万个，已有超过248个运营商永久提供IPv6的接入服务，基本形成覆盖主要运营商、内容服务提供商和经济区域的IPv6网络。按照当前IPv6的发展速度，根据思科预测，到2020年，全球66%的移动设备将具有连接IPv6网络的能力。

4、支持IPv6访问的内容日益丰富

当前，全球已注册的1.95亿多个网站域名，其中共有763万多个域名支持IPv6“AAAA记录”，占比达到3.90%。Alex 排名前1000的网站，有超过18.1%的网站支持IPv6永久访问，而且Alex排名前100万的网站中，支持IPv6的网站数量显著增加，共计达到23.3万多个。与此同时，越来越多的移动APP 应用也提供对IPv6的支持。苹果公司宣布，从2016年6月1日开始，所有提交至苹果APPStore的应用必需要兼容面向硬件识别和网络路由的最新互联网协议——IPv6-Only标准，将进一步丰富IPv6的访问内容。

5、用户规模成倍增长

随着网络规模的不断扩大，用户规模也连续多年成倍增长。目前，全球已有94个国家发展IPv6用户，用户总量超过2.5亿。如果按照当前的增速发展，那么在未来的5年里，全球将有近一半的互联网用户会成为IPv6用户（见表1）。

表1  全球主要发达国家IPv6发展数据

6、移动流量成为主要增长点

用户的增长、网络覆盖规模的扩大以及内容的丰富，促进全球IPv6数据流量显著增长。根据Akamai公司和阿姆斯特丹数据交换中心的监测数据，在过去的一年里，全球IPv6流量显著增长，IPv6平均流量达到45.4G。据预测，到2020年，全球34%的网络流量将由IPv6产生。

7、移动终端操作系统对IPv6的支持进一步提升

最新的Android 和Windows Phone 系统包含一个“464xlatCLAT”组件，通过IPv6隧道封装IPv4报文，发送到NAT64网关实现对IPv4信源的访问。而iOS9系统是通过向应用提供一个“Bump in theAPI”的编程接口，通过IPv6隧道封装IPv4报文，访问IPv4的信源。

三

美国IPv6的发展现状

美国政府一直高度重视IPv6发展，2012年发布《政府IPv6应用指南/规划路线图》全面推动IPv6的商用部署。在IPv6发展初期，美国政府与全球其他国家一样并不是一番风顺，同样面临很大的阻力，其网络规模、用户规模以及可访问的IPv6内容源都比预期发展慢。但是，近两年，随着网络宽带化改造和LTE网络的建设，美国IPv6商用化进程明显加速，初步形成有利于IPv6发展的产业环境，步入市场驱动发展的快车道，主要体现在以下4个方面：

1、IPv6地址申请量位居全球第一

作为全球拥有最多IPv4地址资源的国家，很清楚地址资源的战略意义，积极储备IPv6地址资源，已申请相当于IPv4地址空间4.25万倍的IPv6网络地址空间，其中31.87%的IPv6地址已经在网络中通告使用。

2、IPv6 网络覆盖规模比例超过40%

美国四大移动运营商在LTE网络建设中同步要求全面支持IPv6，其中AT&T Wireless、Sprint和Verizon Wireless LTE网络支持IPv4/IPv6双栈，T-Mobile USA LTE网络支持IPv6-Only单栈。在宽带网络方面，AT&T、Comcast以及Google Fiber网络都已支持IPv6，其中AT&T和Comcast的IPv6用户访问量分别占到58.21%和46.75%。

3、主流ICP 内容服务商全面支持IPv6

目前，美国主流的商业网站包括Facebook、Google、Tritter、Youtube、Linkin 等全面支持IPv6，特别是Facebook数据中心内部已部署IPv6-Only的网络，90%的流量通过IPv6承载，通过IPv6网络访问Facebook的流量已经超过IPv4网络。另外，苹果应用商店要求APP必须支持IPv6-Only标准协议的规定也会推动在移动互联网领域提供更多的IPv6 用。

4、IPv6用户比例突破30%，达到9000多万，其中Verizon Wireless和T-Mobile USA IPv6用户数均超过70%；AT&T IPv6用户数超过50%。

总的来说，通过近几年的快速发展，美国在IPv6商用化部署进程中已形成终端、网络和内容协同发展的良好局面，步入IPv6发展的市场化快车道。

四

我国IPv6的发展现状

一直以来，我国政府高度重视下一代互联网产业的发展，早在2003年，由发改委、工信部、科技部等部委联合启动CNGI国家战略项目，推动基于IPv6的下一代互联网产业发展。2012年，CNGI领导小组7部委联合发布了《关于下一代互联网“十二五”发展建设的意见》，明确了今后一个时期我国发展下一代互联网的路线图和时间表，标志着我国下一代互联网产业发展迈入了一个新的阶段。发改委、工信部等相关部委先后组织实施“下一代互联网技术研发、产业化和规模商用专项”和“下一代互联网信息安全专项”，开展“国家下一代互联网示范城市”建设工作，以及发布《关于全面推进IPV6在LTE网络中部署应用的实施意见》，全面推动IPv6下一代互联网建设。

五

中美IPv6发展的对比分析

六

结束语

当然，发展下一代互联网是一个长期、复杂的过程，是一项系统工程，涉及技术、网络、应用、用户、终端以及政策环境等多方面，其影响因素也是复杂的、多方面的。“十三五”时期，我国政府仍高度重视下一代互联网的发展，在规划纲要中明确“超前布局下一代互联网，全面向互联网协议第6版（IPv6）演进升级”，同时在《国家信息化发展战略纲要》也明确“加快下一代互联网大规模部署和商用”。

因此，在当前全球IPv6快速发展的新时期，我国发展下一代互联网，一方面要积极发挥市场驱动作用，另一方面也需要政府通过营造良好环境，加大投入，充分调动社会各方资源，打破产业发展的临界点。要积极引导运营商、互联网公司、终端制造商等产业链各环节协调推进，共同解决下一代互联网网络建设、演进过渡、业务迁移、标准制定、技术研发、设备制造等重大问题。

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