最近一段时间以来，IPv6不仅仅是作为下一代互联网技术的代表被业界所关注，同时，炙手可热的物联网概念，也由于采用了很多IPv6的应用使其越来越被更多的人所关注。中国台湾清华大学教授黄能富先生介绍了IPv6发展现状以及在台湾地区的应用情况。

黄能富教授在深圳大学

　　IPv4地址将在未来3年内用光

　　黄教授说，IP地址的匮乏是全球性的问题，有关机构统计数据表明，可用的IPv4地址共3,706,650,624个(37亿)，2000年1月1日大约有16.15亿IPv4地址在使用中，占总数的44%;10年后的今天，使用中的IPv4地址约29.85亿，占总数的81%，可用的IPv4地址约7.22亿。过去10年里，每年使用的IP地址数量从2000年的7900万增加到2009年的2.03亿，按照这一增长趋势，未来3年，IPv4地址将会用光。

　　同时，互联网的迅速发展，几乎出乎所有人的意料，互联网的无限制发展，使得作为网络转发节点设备的路由器中的路由表太大，消耗了路由器大部分的资源。目前，业界对于IPv4地址枯竭的应对办法只有两个：NAT与IPv6。

         NAT技术是为了解决IPv4不足的问题而提出的过渡性技术，它采用只对出入网关分配实际的IP地址，而对内部的主机则采用私有地址的方式。私网的计算机通过网关来转换。这样的技术虽然暂时性的有效解决了IP地址不足的问题，但是又引发了新的应用难题：对于绝大多数计算机来说，没有实际的IP地址，不容易达成P2P通信，同时，也带来了安全性问题，出了问题很难取证。另外，就是受到了网关性能的限制，造成了整个互联网的效能瓶颈。

　　黄教授说，IPv4的各种延续策略，虽然让IP的短缺暂时脱离窘境，但是这种“救急”性的方法终归会达到极限。因此，新一代IP地址协定的考虑就被提上了日程。新一代IP地址协议，需要解决原本IPv4版本的几个问题：

　　首先是要相符于IPv4目前协议堆中的流程，要基本动作相同，更加单纯化;其次是要解决截止目前为止的地址数量不足、多应用环境和移动环境;第三是要更容易应用，更容易适应目前的全球机器、人员的大联网和安全问题;第四是可以支持较长的后续时间发展，地址数量足够，更容易扩充新的功能，更容易与IPv4互联互通乃至从IPv4转移到IPv6。

　　IPv6首先解决了IPv4地址不足的问题，这也是IPv6最大的优势所在。IPv4是32位的地址，只有大约43亿个地址。按照目前地球人口超过65亿的情况下，平均一个人不到一个地址。同时，现在的互联网特别是移动互联网的发展，使得每个人拥有的联网设备包括电脑和手机都多于一个。因此，IPv4的地址不足是显而易见的。而IPv6是128位的地址，有2的128次方个IP地址，相当于10的后面有38个零。这个地址可以在较长的时间内满足人们对IP地址的需求。

　　其次，IPv6相对于IPv4，针对目前互联网的发展应用状况做了很大的改进。例如包头的改进，IPv4中所有包头以32个字节为单位，即基本的长度单位是4个字节。表1为IPv4的包头格式。IPv6中，包头以64个字节为单位，且包头的总长度是40个字节。IPv6的包头格式如表2所示。比较两种包头格式可知，IPv6对IPv4进行了较大改进：

　　首先，取消了IPv4包头的6个字段：IP包头长度(Header Length)、服务类型(Service Type)、标识(Identification)、标志(Flag)、标志偏移量(Fragment Offset)及头标校验和(Header Checksum);

　　其次，在IPv6中有三个控制字段重新命名，并在一些条件下重新定义：长度(Length)、服类型(Service Type)、生存时间(Time to Live);最后，增加了两个新的字段：优先级(Priority)和流标识(Flow Label)。

　　黄教授说，这种改进可以大大减轻网络中路由器的负担，IPv6的基本标头从可变长度变更为固定长度，取消了路由器对封包的分割处理，删除了CHECKSUM机制。同时，IPv6还具有即插即用功能，IPv6地址自行设定;通过内置的IPsec技术强化了安全性，同时具有更好的服务质量保证等新的特点。

　　各个国家都感受到了IPv4地址枯竭所带来的隐患，因此纷纷制定计划向IPv6迁移，并探索IPv6之上的应用。在全球主要国家和地区当中，欧盟在IPv6上的投入最大，约2亿1600万美元，中国大陆地区排名在第二位，投入约1亿7000万美元。同时，各国基于IPv6都探索出了一些特定的应用，例如日本NTT的IPTV、建筑节能和国土安全，欧盟法国电信的IPTV，韩国的WIBRO，中国台湾地区的VoIP、IPTV等。

　　中国台湾地区早在2002年就在IPv6过渡方面制定了详细的计划，第一期计划为2002-2008年，主要项目分为基础建设、关键应用研究等。主要研究的应用包括基于IPv6的语音服务和移动IPv6应用。2009年-2012年是第二个阶段。这个阶段的主要项目包括：

　　法规政策：制定IPv4向IPv6迁移的政策和管理方案;

　　转移技术：IPv4向IPv6平台转移的试验;

　　产业发展：IPv6 Ready Logo认证服务、IPv6互联解决方案研究、IPv6产业效益评估等;

　　应用服务：IPv6应用服务雏形系统开发。

　　中国台湾还成立了IPv6建置计划执行架构，以财团法人台湾网络信息中心(TWNIC)为主导，下设计划办公室，下属部门包括法规政策、转移技术、产业发展、应用服务四个分项计划，并明确了召集人。黄能福教授是应用服务分项计划的召集人。

　　黄教授介绍说，中国台湾在IPv6的应用服务方面进行了很多探索和实验，也产生了很多的成果，包括：IPv6生理讯号监测与紧急事故通报系统、IPv6生理感测导览平台、IPv6分布式洪水预报系统、IPv6数字气象感测信息运用、 NTT IPv6地震警报系统。另外，还设立了IPv6数字影音频道，探索IPv6可调式编码之MP2P影音应用。

　　IPv6生理讯号监测与紧急事故通报系统，是基于IPv6和RFID的服务平台。其中包括，IPv6生理量测信息系统——该系统可以测量血压、脉搏、体温、血糖、肺功能、心电图等医学人体数据;RFID主动式跌倒事故通报系统——语音+重力传感器的感应机制;主动式跌倒风险。删选信息系统——个案填写基本数据，并完成跌倒评估量表，护理人员籍由此筛选系统及测量的生理信息来评估个案跌倒的可能性，并通过RFID主动式通报系统联络护理师和护理人员，实时注意保护。同时，该系统还可以接入医院的网络，从而方便医生快速的及时服务。

　　IPv6洪水预报系统，可以提供重要河川流域的洪水预报，目前可提供6小时的预报功能，协助河川流域灾难的控制。该系统采用分布式架构，包括用户端、中介系统端和计算节点。该系统还支持IPv6/4双栈协议。

　　黄教授说，台湾在教育领域已经开始部署IPv6的语音应用，台湾“教育部”电算中心在各个小学建立了IPv6的IP电话，从而大大方便了学校之间和学生之间的沟通。