如今，全球互联网都在发生翻天覆地的变化，在我国，网络正在快速向IPv6升级中——2023年2月，我国移动网络IPv6流量首次超过IPv4，这意味着我国信息基础设施IPv6服务能力已基本具备。

事实上，IPv6不是一个神秘莫测的互联网“黑词”，它早已进入我们日常的网络生活中，那么，到底什么是IPv6？它和我们的工作生活又有什么关系呢？今天就为大家揭秘从通信圈到互联网行业都在热议的IPv6到底是个啥？

01、IPv6是什么？

众所周知，互联网的核心基础就是大名鼎鼎的IP协议（Internet Protocol，网际互连协议）。作为互联网基础协议，没有IP协议以及基于它的IP地址，我们就没法线上刷剧、“吃鸡”、聊天。换句话说，我们只要上网就必须遵守IP协议，就像开车必须遵守交通法规一样。

我们也可以把互联网看成一套“快递系统”，IP地址就是快递地址，而IP协议就是快递公司的“工作流程和制度”。我们日常传递的信息，如文字、图片、音频、视频等都需要被打包成“快递”，通过IP协议将数据发往正确的“目的地”，从而实现数据交互。

互联网诞生后， IPv4（互联网通信协议第四版）版本的 IP 协议作为第一代“快递系统” 被长期使用。但随着互联网的高速发展，新一代的互联网通信协议IPv6终于闪亮登场！作为互联网通信协议第六版（Internet Protocol Version 6），IPv6进行了一些技术上的改进升级，不仅解决了网络地址资源数量匮乏、多种接入设备连入互联网障碍的问题，还具有更高的安全性。有人曾形象地比喻：“IPv6 可以让地球上每一粒沙子都拥有一个IP地址。”

说到这里，就不得不提到一个重要的问题，我们为什么需要升级IPv4呢？

02、IPv4地址枯竭?

理论上来说，在万物互联时代，我们身边的一切物体都能进行联网，IP地址可以让每一个网站、终端和连接设备彼此区分、相互联系，是一种重要的互联网基础资源。

目前广泛使用的IPv4地址由32位的二进制代码构成，理论上可以提供的IP地址总量是2的32次方，也就是近43亿个。放眼全球，随着互联网的迅猛发展，每个人手中需要联网的终端设备并非只有一个，而是可能有手机、平板电脑等多个电子设备需要连接互联网。如果每个终端都需要占用一个IP地址，IPv4所能提供的地址数量就远远不够。

事实上，43亿个IPv4地址早在2019年11月26日就已经被分配完毕，其资源趋于枯竭。而IPv4还没有退出历史舞台，是由于网络地址转换（NAT）、虚拟专用网络（VPN）等补丁技术的使用，延缓了IPv4地址用尽的进程。

公网IP地址和私网IP地址的转换

我们可以这样理解：IPv4快递系统中的邮箱地址不够，快递员只能将快递送到小区门口或建筑楼下，并不能直达每一个住户家里，需要由门卫二次派送给用户。

比如我们在办公楼或学校上网时，电脑中有一个类似于“192.168.0.1”的IP地址，这其实是小区每个住户的快递地址，而它们的进出口是同一个公网IP地址，也就是小区的地址，这种分发机制往往会影响网络的处理效率。

随着5G、云和物联网的蓬勃发展，人与人的通信将进一步延伸到人与物、物与物的联接，网络需要支持的节点和联接数量扩大到了前所未有的规模，原有的IPv4已不能满足万物互联的网络业务需求，IPv6发展才终于进入快车道。

03、IPv6有何优势？

简单来讲，IPv6是为解决IPv4地址枯竭而制定的。相较IPv4，IPv6能够提供更多海量的网络地址资源和更广阔的创新空间，主要有如下优势：

海量IP地址资源 

IPv6的地址长度达到了128位，理论上可以提供“2的128次方”个IP地址，足够在未来许多年内连接大量的设备，这也解释了IPv6为什么可以给每一粒沙子都标上编号。

更好的移动性

因为IPv6引入了自动配置（auto-configuration）功能，物联网设备就可以通过自身获取IPv6地址，减少了对网络管理员的依赖，提高了设备的可部署性和可管理性。用户在使用IPv6网络时，可以在不同设备之间灵活切换，不必担心网络连接的中断问题，提高了网络的灵活性和可用性。

更高的安全性

IPv6引入了诸多安全特性，如IPSec（互联网协议安全）模块，这是一种能够在网络层提供更高级的加密和认证的安全协议，提供了端到端的安全通信机制，增强了网络安全性，将有效保护用户的信息和隐私。

知识点

IPv6+在IPv6基础上增加智能识别和控制。这就相当于对传统快递包装进行升级和改造，在包装上贴更多“货物”标签类别属性标识以识别分类，从而提供不同的传递服务。

04、IPv6的前世今生

事实上，IPv6并不是近几年才被研究出来，其发展历程最早可以追溯到20世纪90年代初。

互联网工程任务组（Internet Engineering Task Force, 简称IETF）成立了一个专门负责研究推进下一代互联网协议的特别工作组。1994年，该工作组在IETF会议中正式提出IPv6发展计划。

1998年，IPv6的第一个正式规范发布。但由于IPv4和IPv6地址格式不相同，所以很长一段时间里，互联网保持着IPv4和IPv6共存的局面，对于仅有IPv4地址或仅有IPv6地址的端系统，两者是无法直接通信的，只能依靠中间网关或者使用其他过渡机制实现通信。

2003年1月22日，IETF发布了IPv6测试性网络，即6bone网络。该工程目的是测试如何将IPv4网络向IPv6网络迁移。

从2011年开始，个人计算机和服务器系统上的操作系统基本都开始支持高质量IPv6配置产品。例如，Microsoft Windows从Windows 2000起就已经开始支持IPv6。

2012年6月6日，Google、Facebook和Yahoo等网站于当天全球标准时间0点（北京时间8点整）开始永久性支持IPv6访问，全球IPv6网络正式启动。国际互联网协会也将这一天定为了世界IPv6启动纪念日。

2016年IETF提出建议，要求新制定的国际互联网标准，只支持IPv6，不再兼容IPv4网络。但由于现有网络架构都采用的IPv4协议，很难在短时间内完成从IPv4到IPv6协议的替换，因此在很长一段时间里，IPv6推进比较缓慢。

05、我国IPv6的发展

近年来，互联网飞速发展，引发对IP地址的巨大需求，IPv6步入快车道。

由于IPv4协议年代根服务器都部署在国外，我国一直面临着“卡脖子”的尴尬局面。在IPv6正式在全球启用后，我国积极鼓励IPv6网络的规模化部署，在政策引领和各行业合力推动下，IPv6发展取得了积极成效，网络基础设施全面就绪，应用基础设施服务提升。

早在2003年，中国政府就启动了中国下一代互联网示范工程CNGI，并于2006年开展了现网试验。2008年，我国建成当时世界上规模最大的纯IPv6下一代互联网，并取得了一些领先技术和应用成果。

2017年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，明确提出了推进IPv6发展的目标和任务。该计划的发布，为我国IPv6的发展提供了重要的政策支持。

我国在IPv6的核心技术研发方面取得了一些突破，如根服务器、网络架构、网络安全等方面的技术研发和应用。同时，我国也在推进IPv6在工业互联网、物联网、云计算等领域的应用，以推动数字化转型和升级。从2003年启动中国下一代互联网示范工程至今，我国IPv6活跃用户数达到7.63亿。我国用20年时间，让IPv6实现了飞跃式发展。

时代浪潮澎湃，激荡万千气象。

随着5G、工业互联网、物联网等新技术的持续演进，万物互联已成为未来网络发展的主要方向。对于我国来说，IPv6规模部署和应用是网络技术创新的重要方向，更是加快数字中国、网络强国建设的关键支撑。通过IPv6的部署和应用，我国在下一代互联网领域的国际竞争力将进一步增强。对于我们每个人来说，IPv6能提供更快的数据传输速度、更安全的数据传输方式和更好的隐私保护，让我们更加便捷地访问互联网和享受信息服务。

IPv6，未来可期。它注定将为互联网的发展注入新的活力，推动数字化转型和创新发展。让我们共同期待IPv6带来的无限可能！

参考资料：

1. 澎湃政务：南京发布《一起聊聊IPv6那些事！》；

2. 中国信息杂志社：《让地球上每一粒沙子都有IP地址 IPv6主导的互联网时代来了？》；

3. 上观号微信公众号：《关于IPv6，你了解多少？看完这篇就明白了！》，作者：上海金山；

4. IT之家：《我国移动网络 IPv6 流量首次突破 50%，超越 IPv4 流量》，作者：汪淼责编：汪淼；

5. 人民邮电报：《全球IPv6支持度大幅提升 前10000网站IPv6支持率首次超过50%》；

6. 网信天津：《深化行业融合应用赋能 “IPv6+”发展驶入快车道》。