物联网应用凸显IP地址资源紧缺

　　在近日举行的2010全球IPv6下一代互联网高峰会议上，物联网再度成为热点。不过这次专家讨论的焦点不是物联网的美好未来，而是物联网必须面对的一个紧迫问题：IPv4地址资源即将耗尽，我国必须尽快发展IPv6来满足物联网对IP地址资源的大量需求。 

IPv4地址资源即将耗尽 

    中国电信集团北京研究院副院长赵慧玲在发言中指出，截至今年3月份，全球剩余的IPv4地址为3.5亿个，仅占总量的8%。而中国互联网络信息中心（CNNIC）今年1月发布的统计报告显示的IPv4地址剩余资源还有10%。按照今年1月下旬公布的《第25次中国互联网络发展状况统计报告》公布的 IP地址需求年增长率测算，IPv4地址资源到2011年9月就会耗尽。“我们遇到的首要问题就是地址缺口。互联网的飞速发展还会消耗更多的地址，所以地址问题是极为迫切的。”赵慧玲说。 

    众所周知，在电话通讯中，电话用户是靠电话号码来识别用户的，同样，在网络中，为了区别不同的计算机，也需要给计算机指定一个号码，这个号码就是IP地址。IP协议就是使用这个地址在主机间传递信息，这是互联网能够运行的基础。 

    然而，随着互联网的高速发展，IP地址日渐紧缺，拥有世界第一网民规模的中国面临的问题更为突出。CNNIC报告显示，截至2009年底，我国IPv4地址总量已达2.32亿个，年增长率高达27%。同时，我国网民数量也已达3.84亿，增速达到28.9%。按照全球互联网地址号码资源分配管理机构 (NRO)的公开数据，全球IPv4资源在2011年或将全部耗尽。 

将来IP地址资源需求量大增 

    NRO秘书长Raul Echeberria就曾警告说：“大多数决策者并未认识到有多少设备需要IP地址，手机、电脑、服务器、路由器……这样的列表将不断增长。如果不认识到这个问题，在不久的将来我们将会面临严重后果。” 

    严重后果是什么？对用户来说，没有足够的IP地址分配，意味着就无法使用互联网，而对整个产业来说，则将会发生一系列不良连锁反应。“繁荣发展的中国互联网正遭遇天花板，中国高速发展的互联网或将走到尽头。”全球IPv6论坛主席Latif-Ladid表示。 

    这种情况正在加剧，因为3G推动下的移动互联网、炙手可热的物联网、云计算，以及已经拉开序幕的三网融合都将产生大量的IP地址资源需求，按照CNNIC 的测算，未来5年中，仅移动互联网的IP地址需求就将达到5-9亿。失去IP地址这一基础，这些产业的美好未来都是海市蜃楼。 

业界呼吁成立 IPv6产业联盟 

    其实，IP地址资源紧缺的现状早在业内人士和相关机构的预料之中，早在1995年业内就已经定义了IPv6，通过扩展地址位数的方法来解决这个问题，这其中也有其他解决方案。128比特（位）的IPv6地址资源的容量业内有个形象的描述，那就是世界上的每一粒沙子都可以有个IP地址，把任何人、任何物都联起来都没有问题。 

    15年前就提出了IPv6，为什么到现在还没有进入大规模商用呢？中国工程院副院长邬贺铨解释说，这是因为地址聚合和NAT技术的出现，缓解了IPv4地址不足问题，推迟了对于IPv6的需要，但是没有从根本上解决IPv4地址不够的问题。 

    目前的情形已经大不相同，对IP地址需求的迅猛增长使得世界各国都开始高度关注基于IPv6技术的下一代互联网研究和部署，欧美发达国家更是将其上升到国家战略层面，成立专门小组进行相关工作的推进。 

    我国所面临的形势更为紧迫，电信运营商和科研机构的相关研究工作也已展开。据了解，除了和清华大学共建了“下一代互联网技术与应用联合实验室”之后，中国电信在湖南和广东也已启动了IPv6商用网络试点，还与湖南农科院合作为当地果茶培育种植中心提供基于IPv6的物联网温室控制综合信息监控服务。 

    中国移动、中国联通的相关工作也在积极推进。而这还不够。“IPv6的成功不是靠一个企业能够做成的，我们特别呼吁强化整个产业链，呼吁信息服务和应用提供商能有明确的IPv6迁移计划时间表，强化支持IPv6的能力。”赵慧玲说，面对一个网络规模庞大、设备种类繁杂、业务平台众多的网络，整个IPv6的演进和建设一定是分步骤的，除了政策的支持外，产业链的各个环节也需要联合起来，尽快成立IPv6产业联盟，形成合力，推动网络向IPv6演进共同努力。 

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何谓IPv4与IPv6？ 

    所谓IP地址，是给每个连接在因特网上的主机分配的一个地址。 

    按照TCP/IP协议规定，IP地址用二进制来表示，在当前的IPv4时代，每个IP地址长32比特，比特换算成字节，就是4个字节。例如一个采用二进制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，这么长的地址，人们处理起来也太费劲了。为了方便人们的使用，IP地址经常被写成十进制的形式，中间使用符号“.”分开不同的字节。于是，上面的IP地址可以表示为“10.0.0.1”。 

    现有的因特网是在IPv4协议的基础上运行的，发展至今已经使用了30多年。IPv4采用32位地址长度，每一位上面的数字只能是0或者1，这就意味着，最多只有2的32次方个地址，也就是大约43亿个地址。随着互联网的迅速发展，IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。
 
    为了扩大地址空间，下一版本的互联网协议IPv6被提了出来。IPv6采用128位地址长度，地址数量最多可达2的128次方，可以说是天文数字，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址，整个地球每平方米面积上可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中，除了一劳永逸地解决地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题。IPv6的主要优势体现在以下几方面：扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、安全性有更好的保证、支持即插即用和移动性、更好实现多播功能。 

    在物联网时代，除了计算机，很多电子产品、电器、日用品甚至万事万物都需要有一个IP地址，因此，物联网时代需要的IP地址数量将极大增加。