物聯網應用凸顯IP地址資源緊缺

　　在近日舉行的2010全球IPv6下一代互聯網高峰會議上，物聯網再度成為熱點。不過這次專家討論的焦點不是物聯網的美好未來，而是物聯網必須面對的一個緊迫問題：IPv4地址資源即將耗盡，我國必須盡快發展IPv6來滿足物聯網對IP地址資源的大量需求。 

IPv4地址資源即將耗盡 

    中國電信集團北京研究院副院長趙慧玲在發言中指出，截至今年3月份，全球剩余的IPv4地址為3.5億個，僅占總量的8%。而中國互聯網絡信息中心（CNNIC）今年1月發布的統計報告顯示的IPv4地址剩余資源還有10%。按照今年1月下旬公布的《第25次中國互聯網絡發展狀況統計報告》公布的 IP地址需求年增長率測算，IPv4地址資源到2011年9月就會耗盡。“我們遇到的首要問題就是地址缺口。互聯網的飛速發展還會消耗更多的地址，所以地址問題是極為迫切的。”趙慧玲說。 

    眾所周知，在電話通訊中，電話用戶是靠電話號碼來識別用戶的，同樣，在網絡中，為了區別不同的計算機，也需要給計算機指定一個號碼，這個號碼就是IP地址。IP協議就是使用這個地址在主機間傳遞信息，這是互聯網能夠運行的基礎。 

    然而，隨著互聯網的高速發展，IP地址日漸緊缺，擁有世界第一網民規模的中國面臨的問題更為突出。CNNIC報告顯示，截至2009年底，我國IPv4地址總量已達2.32億個，年增長率高達27%。同時，我國網民數量也已達3.84億，增速達到28.9%。按照全球互聯網地址號碼資源分配管理機構 (NRO)的公開數據，全球IPv4資源在2011年或將全部耗盡。 

將來IP地址資源需求量大增 

    NRO秘書長Raul Echeberria就曾警告說：“大多數決策者并未認識到有多少設備需要IP地址，手機、電腦、服務器、路由器……這樣的列表將不斷增長。如果不認識到這個問題，在不久的將來我們將會面臨嚴重后果。” 

    嚴重后果是什么？對用戶來說，沒有足夠的IP地址分配，意味著就無法使用互聯網，而對整個產業來說，則將會發生一系列不良連鎖反應。“繁榮發展的中國互聯網正遭遇天花板，中國高速發展的互聯網或將走到盡頭。”全球IPv6論壇主席Latif-Ladid表示。 

    這種情況正在加劇，因為3G推動下的移動互聯網、炙手可熱的物聯網、云計算，以及已經拉開序幕的三網融合都將產生大量的IP地址資源需求，按照CNNIC 的測算，未來5年中，僅移動互聯網的IP地址需求就將達到5-9億。失去IP地址這一基礎，這些產業的美好未來都是海市蜃樓。 

業界呼吁成立 IPv6產業聯盟 

    其實，IP地址資源緊缺的現狀早在業內人士和相關機構的預料之中，早在1995年業內就已經定義了IPv6，通過擴展地址位數的方法來解決這個問題，這其中也有其他解決方案。128比特（位）的IPv6地址資源的容量業內有個形象的描述，那就是世界上的每一粒沙子都可以有個IP地址，把任何人、任何物都聯起來都沒有問題。 

    15年前就提出了IPv6，為什么到現在還沒有進入大規模商用呢？中國工程院副院長鄔賀銓解釋說，這是因為地址聚合和NAT技術的出現，緩解了IPv4地址不足問題，推遲了對于IPv6的需要，但是沒有從根本上解決IPv4地址不夠的問題。 

    目前的情形已經大不相同，對IP地址需求的迅猛增長使得世界各國都開始高度關注基于IPv6技術的下一代互聯網研究和部署，歐美發達國家更是將其上升到國家戰略層面，成立專門小組進行相關工作的推進。 

    我國所面臨的形勢更為緊迫，電信運營商和科研機構的相關研究工作也已展開。據了解，除了和清華大學共建了“下一代互聯網技術與應用聯合實驗室”之后，中國電信在湖南和廣東也已啟動了IPv6商用網絡試點，還與湖南農科院合作為當地果茶培育種植中心提供基于IPv6的物聯網溫室控制綜合信息監控服務。 

    中國移動、中國聯通的相關工作也在積極推進。而這還不夠。“IPv6的成功不是靠一個企業能夠做成的，我們特別呼吁強化整個產業鏈，呼吁信息服務和應用提供商能有明確的IPv6遷移計劃時間表，強化支持IPv6的能力。”趙慧玲說，面對一個網絡規模龐大、設備種類繁雜、業務平臺眾多的網絡，整個IPv6的演進和建設一定是分步驟的，除了政策的支持外，產業鏈的各個環節也需要聯合起來，盡快成立IPv6產業聯盟，形成合力，推動網絡向IPv6演進共同努力。 

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何謂IPv4與IPv6？ 

    所謂IP地址，是給每個連接在因特網上的主機分配的一個地址。 

    按照TCP/IP協議規定，IP地址用二進制來表示，在當前的IPv4時代，每個IP地址長32比特，比特換算成字節，就是4個字節。例如一個采用二進制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，這么長的地址，人們處理起來也太費勁了。為了方便人們的使用，IP地址經常被寫成十進制的形式，中間使用符號“.”分開不同的字節。于是，上面的IP地址可以表示為“10.0.0.1”。 

    現有的因特網是在IPv4協議的基礎上運行的，發展至今已經使用了30多年。IPv4采用32位地址長度，每一位上面的數字只能是0或者1，這就意味著，最多只有2的32次方個地址，也就是大約43億個地址。隨著互聯網的迅速發展，IPv4定義的有限地址空間將被耗盡，地址空間的不足必將影響互聯網的進一步發展。
 
    為了擴大地址空間，下一版本的互聯網協議IPv6被提了出來。IPv6采用128位地址長度，地址數量最多可達2的128次方，可以說是天文數字，幾乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6實際可分配的地址，整個地球每平方米面積上可分配1000多個地址。在IPv6的設計過程中，除了一勞永逸地解決地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其它問題。IPv6的主要優勢體現在以下幾方面：擴大地址空間、提高網絡的整體吞吐量、改善服務質量(QoS)、安全性有更好的保證、支持即插即用和移動性、更好實現多播功能。 

    在物聯網時代，除了計算機，很多電子產品、電器、日用品甚至萬事萬物都需要有一個IP地址，因此，物聯網時代需要的IP地址數量將極大增加。