在美国，军方往往是高科技领域“第一个吃螃蟹的人”。上世纪60年代，美国为防止其军事指挥体系被苏联彻底摧毁，设计了一个由许多指挥点组成的分散指挥系统，最早的网络就这样诞生了，它是互联网出现的基础，为美国赢得了几十年的网络霸权。
2008年，美军将在内部网络中使用第二代互联网的网络协议，以再次抢攻网络制高点。然而，分析人士指出，与第一代互联网美国“一手遮天”的现状相比，第二代互联网“将改变世界”。
“全世界为美国打工”的现象将有所改变
信息革命是从美国开始的，第三次浪潮从美国激涌到全世界。因为创新在前、技术领先、地位强势，美国成为第一代互联网的最大受益者。目前，全世界共有13台根服务器，其中10台在美国，而且2台由美军使用，1台由美国国家航空航天局使用。也就是说，每天世界各地的电子邮件有很多要先由美国人“过目”之后才能去它该去的地方。此外，美国私营公司掌握着全世界互联网域名的分配大权。假如美国与日本的关系急剧恶化，只要美国通过技术手段删去日本的域名“. jp”，日本马上就会成为“网上孤岛”，无法通过网络与外界联系。另一方面，从光纤中的玻璃丝到芯片，从路由器到操作系统，互联网和信息产业链上每个环节的关键设备，基本上都由美国公司主宰。全世界的网络用户都要向美国支付费用，“全世界都在为美国打工”。网络强势和垄断是美国安全的基础，是美国经济持续繁荣和美国保持全球领导地位的基础。
然而，目前全世界广泛使用的是第一代国际互联网，它所提供的网址资源已近枯竭。一位资深的网络科研人员告诉《环球时报》记者，新一代互联网是建立在若干基础协议之上的，其中最核心的IP地址协议叫作IPv6，即互联网协议第6版，而第一代互联网相应的IP地址协议是IPv4，即第4版。目前，美国、中国、欧洲、亚太地区都建起了局部范围的IPv6网。有些国际战略研究者指出，与美国独步第一代互联网不同，新一代互联网技术呈现出多个国家齐头并进的势头，所以，第二代国际互联网将不仅给人类带来生活面貌的变化，更深刻的是，它将对美国垄断互联网，进而垄断信息经济、信息安全的国际战略格局带来革命性的重组契机。
每一粒尘埃都可以有它自己唯一的IP地址
第一代国际互联网的设计者们没有料到今天会有如此之多的网络用户。IPv4协议设定的网络地址编码是32位，总共提供的IP地址为2的32次方，大约43亿个。当初认为已经足够多的40多亿个IP地址现在明显不够用了，再加上在IP地址资源分配上的不公，很多电脑和信息产品只能使用虚假的IP地址。由于美国一直垄断分配权，第一代互联网70%左右的IP地址都在美国。而中国，尽管互联网用户目前已经超过8000万，但分配到的IP地址大约只有2500万个，也就相当于美国一个大学或大企业的拥有量，比如斯坦福大学有1700多万个IP地址，IBM公司则拥有3300万个IP地址。按照一些国际互联网组织的估计，第一代互联网的IP地址用不了两年就会被全部占满。
在不久的将来，当你打开冰箱门要拿食物时，冰箱也许会这样提醒你：你已经吃了足够多的食物，再吃就超了！冰箱和磅秤都是上网的智能电器；打开车锁，你的轿车立刻告诉你，某个系统部件出了问题，车的各个系统，甚至零件都接在网上……这些将是真正的数字化生活，互联网提供了这样的可能性，不过，它要求所有的带电物接入国际互联网都必须拥有自己唯一的真实的IP地址。IPv6协议从根本上解决了这个问题，它设定的网络地址是128位的编码，提供的IP地址为2的128次方。美国人对此略带夸张的描述是：世界上每一粒尘埃都可以有它自己唯一的IP地址。
如果下一代互联网能让所有用户都具有自己唯一真实的IP地址，互联网将得以恢复其端到端直接连通的自然状态。这样就为互联网的高速和安全排除了巨大障碍。为了解决IPv4的IP资源短缺，第一代互联网分了很多的层，一位网络技术人员对记者说，就像从西安到桂林，先要到北京，然后到旧金山，再到纽约，再到上海，到南宁，然后才能到桂林，而第二代互联网基本可以实现直奔，速度当然要快很多。另外，由于信息发出者和接受者的地址都是真实唯一的，网上的身份识别非常快。再加上构成新一代互联网的其他新技术，下一代互联网的传输速度达到每秒钟10G以上并不难。至于信息安全，下一代互联网最大的进步是在制定基础协议时就有充分考虑，而第一代互联网建立时，基础协议根本没有任何安全内容，先天不足，所有的安全措施都是后来的补救行动。一位网络安全专家告诉记者，网络安全大致有3个方面的内容：一是防止恶意的外来者闯进自己的地址；二是不让自己的信息被不相干的人轻易打开；三是信息不要在传输中遗失、出错。IPv6的地址编码加长为128位，相当于一个密码锁有128位数字(原来只有32位)，突破密码变得非常难；另外，端到端直接传输减少了大量中转环节，自然大大降低了信息外泄的风险，相当于北京到上海的信息可以不绕道美国去传输，当然安全了许多。这位专家还强调，因为下一代互联网很可能不再由一个国家垄断，即使出现最恶劣状况，一个国家和外界的联系也不会被敌对国家强行切断，这也是安全中极为重要的一方面。
各国都在拼命向前跑
1996年10月，美国政府宣布启动“下一代互联网NGI”研究计划。1998年，美国的“先进互联网开发大学组织UCAID”成立，开始第二代互联网研究计划。同年，亚太地区先进网络组织APAN成立，建立了APAN主干网。2000年，日本正式提出了“e-Japan”构想。2001年欧盟建成其高速试验网。2002年，各国发起“全球高速互联网GTRN”计划，积极推动下一代互联网技术的研究和开发。
一个非常具有说服力的例子是美国军方，众所周知，国际互联网起源于美国军方，但美国国防部一度对第二代互联网持保守态度，直到2003年才加入进来。但一旦加入，其投入巨大。当年6月，美国国防部发表了一份IPv6备忘录，提出在美国军方“全球信息网格”中全面部署IPv6，按照美国国防部的IPv6进度时间表：2008年就要实现美国本土全面的IPv6计划，IPv4协议同时退出。据一些网络专家透露，美国国防部断定，要满足用户对移动性和端到端安全的要求，就有必要采用IPv6，美国军方完全是因为IPv6在安全方面的强势特征而大力支持它的。考虑到美国国防部的IT预算是美国政府中最多的，每年都达到250亿美元，很显然，美国军方会对IPv6产生巨大的推动力。
但国际上的专业人士都认为，下一代互联网将对美国的信息垄断产生极大的挑战。从历史上看，1969年，美国开始第一代互联网研究，中国1994年才建了第一个全国性试验网络。而在1996年美国政府出台NGI计划后，1998年，中国专家就已经开始了这方面的研究工作。现在，中国已经建成了世界第一个同时也是规模最大的纯IPv6网，并且与美国的Internet2、欧洲的GEANT2和亚太地区的APAN实现了高速互联。这个科研项目中很值得一提的是，中国掌握了建设互联网的关键设备——路由器，尤其是IPv6路由器的技术。一位参与研发的工程师告诉记者，在中国的纯IPv6网络中，80%使用的是自己的路由器，IPv6路由器市场今后肯定不会是思科一家独大了。1993年之前，中国曾经想自己建设网络，就是因为受制裁与封锁，无法获得相关设备，只好作罢。不受制于人，本来就是最大的安全。
多国相差无几的起步，使第二代互联网的变革在信息经济上给了大家共同的机会。从IPv4到IPv6，将全面带动用于网络的芯片、计算机、服务器、系统软件、中间件、路由器，以及应用、服务等各类信息产业的发展。所有必须与IPv6配套的软硬件业都将逐渐面临重组的挑战。网络信息产业将由此重新洗牌。
一场变革也许就在眼前
一些专家还指出，由于下一代互联网几乎是个全新的东西，网络需要大规模重新部署，相比之下，原先第一代互联网非常成熟，基础设施完备、产业密集、用户众多的国家，损失就会更大一些，从这个意义上讲，一些信息产业的新兴国家稍有一些优势。由于互联网的本质是开放的，只要新的技术线路能够赢得更广泛的接受，就有自己的发言权。今后的社会，网络是一个基本要素，它将对社会经济、科技教育、国防乃至政治产生决定性的影响，固有的网络垄断格局如果被打破，带来的必然是整个社会发展乃至国家影响的变化，而技术的变革，经济实力的变化，也必然影响到一个国家的政治和军事实力。(n101)
我国互联网地址数量稳步上升
根据CNNIC的数据，截至2021年6月，我国IPv6地址数量为62023块/32，较2020年12月增长7.6%。CNNIC监测范围内的全球知名度较高的23家公共递归服务器厂商中，有12家提供IPv6公共递归服务。
全球IPv4地址数已于2011年2月分配完毕，因而自2011年开始中国IPv4地址总数基本维持不变，截至2021年6月，我国IPv4地址数量为39319万个。
我国互联网普及率已超70%
CNNIC历年来《中国互联网络发展状况统计报告》数据显示，2011-2020年我国互联网网民数量及互联网普及率稳定上升。截至2021年6月，我国网民规模达10.11亿，互联网普及率达71.6%。当前网民增长进入了一个相对平稳的阶段，互联网在易转化人群和发达地区居民中的普及率已经达到较高水平。
互联网接入用户净增4000余万户
根据我国商务部发布的《2021年前三季度通信业经济运行情况》，截至2021年9月末，我国三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达5.26亿户，比2020年末净增4274万户。其中，100Mbps及以上接入速率的固定互联网宽带接入用户达4.85亿户，占总用户数的92.1%，占比较上年末提升2.2个百分点1000Mbps及以上接入速率的固定互联网宽带接入用户达2134万户，比上年末净增1494万户。
2021年上半年我国网民数量超10亿
2015-2021年，我国手机网民规模逐年上升。截至2021年6月中国手机网民规模达10.07亿，较2020年12月新增网民2175万，互联网普及率达71.6%，较2020年12月提升1.2个百分点。中国已经完成了移动互联网的全面渗透。
2021年网上外卖的用户规模增长最快
“十四五”期间我国网民将开启数字经济发展的新篇章，庞大的网民规模为推动我国经济高质量发展提供强大内生动力，加速我国数字新基建建设、打通国内大循环、促进数字政府服务水平提升。数字消费有效稳定疫情冲击，推动国民经济持续稳定增长。以电商为代表的数字化服务向四五线城市及乡村下沉，带来城乡双向消费交流互动，在提升下沉市场数字化便利的同时，带来经济增长新引擎。
2021年上半年我国个人互联网应用呈持续稳定增长态势。其中，网上外卖、在线医疗和在线办公的用户规模增长最为显著，增长率均在10%以上。基础应用类应用中，搜索引擎、网络新闻的用户规模较2020年12月分别增长3.3%、2.3%商务交易类应用中，在线旅行预订、网络购物的用户规模较2020年12月分别增长7.0%、3.8%网络娱乐类应用中，网络直播、网络音乐的用户规模较2020年12月均增长3%以上。
—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国互联网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
从人与人相连接，到万物互联，互联网技术的演进正在给人类社会带来巨大变革。随着物联网在近几年的爆炸式发展，IP地址变为稀缺资源，多国开始参与建设根服务器，以IPv6协议为基础的下一代互联网，正快速改变现有互联网的面貌与格局，全球已经进入了互联网发展的“拐点”，本文将分析IPv6的发展以及各种影响因素，对于5年后全球IP地址的需求量进行预测。
网际协议IP是TCP／IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。 IP层接收由更低层(网络接口层)发来的数据包， 并把该数据包发送到更高层——TCP或UDP层；相反，IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包中含有发送它的主机的地址(源地址)和接收它的主机的地址(目的地址)[ [1] ]。
为了实现TCP/IP，网络中的每个设备都需要根据恰当的信息正确地配置。特别是，每个设备都需要分配一个本地的IP地址，以便让网络来认识这个设备。一个IP地址就是一个数字的标签，类似街道门牌号码，用一种“点+地址”的方式表述，每个十进制数字代表一串八个二进制数字——0和1。一个路由器如果要明白需要将哪个数据传输到哪个设备上，就必须用到IP地址。TCP/IP向路由器广播数据，用特定的IP地址来区分数据的接收者。路由器读到IP地址然后转发这个数据到这个地址的计算机上。
连接到今天的互联网上的每个服务器或设备都会被分配一个自己的IP地址。在未来的物联网世界里，每个单一的设备，不管多小，也必须要被分配IP地址。所以产生了由于需要联网的设备数量巨大，很容易超过可用的IP地址数量的问题——至少在当前的IPv4中。IPv4提供了大约43亿的唯一地址，其中的大部分已经被分配给了已有设备。
按照工信部在2010年的预估的5年间，我国IP需求量会增至345亿，包括移动互联网为10亿，物联网预计需求量为100亿，固定互联网为5亿（考虑IP地址33%的利用率）。而再要考虑到2025年，需求的增加将更将随着5G的部署和智能设备的普及而翻倍。尽快普及下一代互联网协议是一种解决方案，IPv6协议理论上扩充到了多达340个100万的11次幂的地址，远远超过所有可能的物联网设备所需要的地址。但是要预测5年后的全球IP地址数量还需要考虑诸多因素。
工程师在过去的十几年间，尝试通过各种办法为IPv4 协议续命延缓 IP 资源耗尽的时间。比如NAT 技术可以很大程度上缓解 IPv4 的地址短缺问题并且能够保护私有内部的网络，提供防火墙的功能；IPv4 与 IPv6 协议完全不兼容，我们需要引入双协议栈、隧道技术或者 NAT64 解决兼容性问题，而应用这些技术也需要额外的成本；通过对资源的细粒度管控，并回收不再使用的 IP 地址，延缓 IP 地址耗尽的时间等。
但是，发展IPv6成为全球公认的下一代互联网解决方案，全球你追我赶普及IPv6的竞争态势正在形成。IPV6是一个网络拓扑的革命。不需要二手中转，也不需要P2P打洞，两个物联网的设备之间就可以非常好地自由地通讯。每一个设备也不需要躲在网关后面，就可以升级到网络世界的一等公民。而且因为都是直接IP， Ipv6网络可以降低10~30%的网络延时。在可预见的未来 IPv4 协议也终将被 IPv6 替代。而在接下来的5年，IPv6发展趋势依旧，到2025年，IPv6将占据大部分市场，5G使得万物互联成为可能，预测结果将基于IPv6。
根据APNIC Labs提供的全球IPv6 用户数及IPv6用户普及率的数据（该机构的测量工具对中国数据的测量可能不准确），截至2020年6月，全球IPv6用户数排名前五位的国家/地区依次是印度（3.58亿）、美国（1.43亿）、中国（1.2亿）、巴西（5千万）、日本（4千万）。
在域名系统方面，根据Hurricane Electric提供的数据，截止2020年6月，在全球1511个顶级域中，有1489个支持IPv6，占总量的98.5%，在这1511个顶级域中，有1485个权威服务器支持IPv6，占顶级域总量的98.3%。另外，经测试全球共有至少15114074个拥有AAAA记录的域名，占总域名量的5.9%。在Alexa排名前100万的网站中，共有203197（20.3%）个网址在AAAA记录中提供IPv6地址。同时，全球共有5万1千多个网址可以通过IPv6起始的域名提供IPv6访问。
根据We Are Social的全球数字报告数据，近五年全球联网的网民数量以稳定速度增加，2015年全球网民为34.2亿人；2016年全球网民达到37.7亿人；2017年全球网民达到40.2亿人；2018年全球网民达到43.9亿人；2019年全球网民达到45.4亿人。网民占全世界的总人口数量从46%增长到59%。从增长的趋势上看，全球的网民的增长速度稳定且逐渐增加。
在近五年中，非洲和南亚地区网民的增长数量极为显著，而相比之下，发达国家呈现小的增幅。整体来看，互联网用户并不是均匀的分布在全球各地，在非洲和南亚的大部分地区仍然数量较少。所以虽然发达国家，比如美国，在网民数量上将要达到瓶颈峰值，但是在全球范围，增长的趋势在接下来的5年也将基本保持。随着社会制度的完善，越来越多的老年人使用互联网，也是网民数量增长的一方面，预计2025年网民数量将可能突破60亿。考虑私人联网以移动设备的社交等基本需求为主，以人均一个IP地址作为基数，就至少需要60亿IP地址。
自2008年“智慧地球”提出以来，物联网概念在全球范围内迅速被认可，并成为新一代信息技术的发展方向。如今，物联网连接数量实现爆发式增长，物联网的商业化应用已经占据了整个市场的半壁江山，在物流、交通、建筑、医疗等行业应用已得到发展，但在对智能化要求较高的领域如智慧交通、制造、能源等，仍处于分散的、小规模的状态。
从全球角度出发，物联网产业正处于建立和完善过程中，物联网行业应用仍处于初级阶段，但随着5G、AI、区块链技术的发展，行业将进入加速发展阶段。各国为了抢占新一轮物联网行业的发展先机，纷纷出台政策进行战略布局。美国的“SMART物联网法案、欧盟的十四点行动计划、日本的“i-Japan战略”、韩国的“u-Korea”策略规划、新加坡的“下一代I-Hub”计划等都将物联网作为当前发展的重要战略目标。据市场分析公司高德纳（Gartner）估计，2020年全球物联网设备数量达到260亿个，物联网市场规模达1.9万亿美元。
各大机构对全球物联网未来发展的预测如下表：
综合各大机构的预测数据，以全球各国物联网的增长速度，智能设备在2025年可突破750亿，万物互联要每一个智能设备可以拥有一个自己的IP地址，全球对于IP地址的需要也达750亿。
物联网发展技术壁垒可能导致智能设备在普及用户方面受到限制而影响智能设备对于IP地址的需求量。根据《2014-2019年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》显示，物联网需要多行业、多学科知识和技术的协同配合，物联网企业特别是从事跨越多层产品生产和服务提供的企业，需具备较强的通信技术、信号处理技术、信息处理技术等专业研发能力，还需要拥有较强的底层协议、微操作系统、与硬件紧密结合的嵌入式软件和信息处理应用平台软件开发能力。这样的要求在5年完成也是较大的挑战。
另一方面，NAT可以避免内部IP的频繁修改，可以当做防火墙，保护内部网络，在IPv6快速部署中也有存在的空间，这样对于大量的智能设备而言，可能不需要独立的IP地址。
基于IPv6的下一代互联网，正快速改变现有互联网的面貌与格局，在未来将成为支撑前沿技术和产业快速发展的基石，有力支撑起人工智能、物联网、移动互联网、工业互联网、5G等前沿技术的发展，催生出更多新业态、新应用、新场景，最终惠及到每一个网民。全球产业界已经为快速普及IPv6做好准备。通过之前各项因素的考虑，预计5年之后，全球IP地址的需求量在500亿左右，考虑到IP地址的利用率不是100%，全球IP地址的需求量超过650亿。
[[1]] 叶舟.IPv4向IPv6过渡关键技术研究[D].江苏:扬州大学,2009. DOI:10.7666/d.y1702450.
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