報(bào)告解讀｜IPv6與IPv6+全球發(fā)展情況以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的分析

來源：法國里昂商學(xué)院時(shí)間：2021-11-25

隨著新通信與信息技術(shù)的到來,，全球邁向了一個(gè)新時(shí)代,。我們正在見證一個(gè)前所未有的歷史時(shí)刻——人工智能,、5G,、云計(jì)算,、物聯(lián)網(wǎng)等塑造未來的新興技術(shù)百花爭鳴,。在過去十年中,，全球許多國家在政策鼓勵(lì)與落地實(shí)施方面開展了眾多項(xiàng)目,，以促進(jìn)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)向IPv6 和IPv6+的轉(zhuǎn)型過渡。站在此刻,， 近日,，法國里昂商學(xué)院聯(lián)合羅蘭貝格共同發(fā)布《全球IPv6與IPv6+發(fā)展白皮書》，我們認(rèn)為有必要對(duì)世界在這一轉(zhuǎn)變中取得的成果進(jìn)行總結(jié),，并評(píng)估 IPv6 和 IPv6+ 所創(chuàng)造的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,。
所有這些技術(shù)的背后都具有一個(gè)基本的底層使能要素：IP地址——它是幫助設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)的一把“鑰匙”，只有在擁有IP地址的前提下設(shè)備才能接入網(wǎng)絡(luò)并實(shí)現(xiàn)通信,。
上一代的IP協(xié)議IPv4誕生于20世紀(jì)80年代初,，提供了43億個(gè)通信地址。然而,，智能設(shè)備的井噴式增長已經(jīng)耗盡了可用的IPv4地址資源,。因此，IPv6被引入,，其可用地址總數(shù)達(dá)到了3.4*10 ^38,，足以為地球上的每一粒沙子分配一個(gè)IP地址。

在提供海量地址資源的基礎(chǔ)上,，IPv6技術(shù)也在不斷發(fā)展進(jìn)步,。目前，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）正在對(duì)諸如SRv6等的協(xié)議創(chuàng)新進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）在推廣IPv6+產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,，在本白皮書中，它們被統(tǒng)稱為IPv6+,。在IPv6的基礎(chǔ)上,，IPv6+結(jié)合協(xié)議創(chuàng)新與人工智能，提供了質(zhì)量更高且更加智能的連接,?；谶@些特性，IPv6和IPv6+技術(shù)能夠促進(jìn)5G,、云計(jì)算和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用,，為所有行業(yè)的數(shù)字化提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

從宏觀的角度來看,，IPv6和IPv6+能夠促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,、推動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、加強(qiáng)社會(huì)治理,、支持?jǐn)?shù)字平等,。毋庸置疑，向IPv6和IPv6+的過渡是國家數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),。在全球范圍內(nèi),，各個(gè)國家在過去十年中實(shí)施了多項(xiàng)舉措，以促進(jìn)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)向IPv6的過渡轉(zhuǎn)型。我們認(rèn)為,，當(dāng)下有必要對(duì)全球向IPv6和IPv6+轉(zhuǎn)型的進(jìn)展進(jìn)行回顧,，并分析IPv6和IPv6+所創(chuàng)造的具體社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
我們對(duì)各國的IPv6和IPv6+部署情況設(shè)計(jì)了度量指標(biāo),，并分析了政府政策在推動(dòng)IPv6和IPv6+技術(shù)的應(yīng)用上起到的關(guān)鍵作用,。我們對(duì)IPv6部署情況與國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系進(jìn)行了定量分析，并對(duì)IPv6和IPv6+對(duì)各個(gè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)影響進(jìn)行了評(píng)估,。

盡管我們的分析和評(píng)估可能會(huì)受到樣本數(shù)量和樣本時(shí)間范圍的限制,，但分析的結(jié)論仍然非常有力的證明了IPv6的價(jià)值：IPv6的部署指數(shù)每增加10%，將推動(dòng)國內(nèi)生產(chǎn)總值增長約0.4%,。2030年,，估計(jì)IPv6和IPv6+帶來的行業(yè)總價(jià)值將達(dá)到10.8萬億美元。

總而言之,，現(xiàn)在正是加大IPv6和IPv6+部署力度的最佳時(shí)機(jī),。全行業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用IPv6技術(shù)，各大電信運(yùn)營商,、互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商,、設(shè)備制造商都在積極擁抱IPv6和IPv6+技術(shù)浪潮，加速邁入新的數(shù)字化世界,。

------緒論------

IP地址,、IPv6和IPv6+的概述

IP地址是IP協(xié)議 (Internet Protocol) 的基礎(chǔ)，是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)或者本地網(wǎng)絡(luò)的唯一標(biāo)識(shí),，IP協(xié)議已經(jīng)從 IPv4,、MPLS演進(jìn)到了IPv和 IPv6+。

圖1：IP 技術(shù)的發(fā)展

IPv6技術(shù)擴(kuò)充了地址數(shù)量,、降低了子網(wǎng)管理成本并增加了自動(dòng)配置能力,， IPv6+基于IPv6又演進(jìn)出了更高的網(wǎng)絡(luò)可編程性、更優(yōu)的SLA,、降低了網(wǎng)絡(luò)延遲并增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)可維護(hù)性,。

圖2：IPv6 與IPv6+ 的技術(shù)特征

IPv6通過擴(kuò)充地址池為互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)， IPv6+則顯著優(yōu)化了連接質(zhì)量,。它為電信運(yùn)營商和各行業(yè)的企業(yè)提供了一個(gè)高度自動(dòng)化、智能化的網(wǎng)絡(luò),，用以提供海量連接并承載多種業(yè)務(wù),。

向IPv6、IPv6+過渡的必要性

IPv4地址資源的枯竭是需要向 IPv6過渡的首要原因,。在過去10年中,，全球五大地區(qū)性互聯(lián)網(wǎng)注冊(cè)管理機(jī)構(gòu)的IPv4地址資源都已基本枯竭。

因?yàn)?G、云計(jì)算,、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需要海量連接,，IPv4地址資源的匱乏將對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生重大限制。此外,，由于IPv4地址獲取成本和交易成本不斷上升,，也給創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新帶來負(fù)面影響。IPv4地址的稀缺也會(huì)導(dǎo)致國際層面上的數(shù)字權(quán)力集中,，并影響社會(huì)層面中個(gè)體的數(shù)字平權(quán),。

在技術(shù)方面，雖然網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 (NAT) 和運(yùn)營商級(jí)地址轉(zhuǎn)換 (CGNAT) 等技術(shù)可以部分解決IPv4地址耗盡的問題,，但這些技術(shù)能力有限,，無法支撐海量連接、無法支撐需要端到端連接的應(yīng)用,。5G和云時(shí)代所需的海量,、智能、優(yōu)質(zhì)連接需要整個(gè)社會(huì)向IPv6和IPv6+進(jìn)行過渡轉(zhuǎn)型,。

IPv6和IPv6+的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)價(jià)值

IPv6和IPv6+技術(shù)能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長,，能夠推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，能夠提升人民的生活福祉,。

圖3：IPv6 和IPv6+ 的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)價(jià)值

------IPv6與IPv6+的行業(yè)影響------

我們通過研究IPv6和IPv6+安全性能改善帶來的網(wǎng)絡(luò)安全管理成本降低,、IPv6和IPv6+促進(jìn)各行業(yè)經(jīng)營效率的提升，以及IPv6和IPv6+使能的創(chuàng)新應(yīng)用所創(chuàng)造的價(jià)值,，來評(píng)估2030年IPv6和IPv6+對(duì)各行業(yè)可能帶來的影響,。在使能創(chuàng)新方面，我們主要關(guān)注由IPv6和IPv6+賦能的5G,、物聯(lián)網(wǎng),、云應(yīng)用。

IPv6與IPv6+ 2030年經(jīng)濟(jì)影響測算

IPv6和IPv6+將對(duì)幾乎所有行業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生積極的影響,，根據(jù)我們的自研模型和行業(yè)專家輸入,，預(yù)計(jì)到2030年，IPv6和IPv6+在全球多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)造的潛在價(jià)值總計(jì)可達(dá)10.8萬億美元,，約占這些行業(yè)2030年預(yù)計(jì)總產(chǎn)值的4.8%,。

圖4：2030 年IPv6 和IPv6+ 帶來的經(jīng)濟(jì)影響

IPv6與IPv6+的主要影響和行業(yè)使用案例

作為其他新興技術(shù)的關(guān)鍵使能要素，IPv6和IPv6+對(duì)不同行業(yè)產(chǎn)生了廣泛的影響,。我們對(duì)IPv6和IPv6+在各行業(yè)中可能帶來的安全,、效率以及創(chuàng)新價(jià)值進(jìn)行了測算評(píng)估，并梳理了其在各行業(yè)內(nèi)使能的應(yīng)用場景,。

圖5: 各個(gè)行業(yè)中IPv6 和IPv6+ 的具體影響與用例

------IPv6與IPv6+ 指數(shù)------

基于對(duì)拉丁美洲及加勒比地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)地址注冊(cè)管理機(jī)構(gòu) (LACNIC) ,、經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織 (OECD) 和思科 (Cisco) 方法的參考,，我們通過度量IPv6在部署的四個(gè)階段中的具體情況來構(gòu)建IPv6指數(shù)。這四個(gè)階段分別是IPv6規(guī)劃,、通信網(wǎng)絡(luò)的IPv6部署,、內(nèi)容提供商的IPv6部署以及用戶通過IPv6訪問網(wǎng)絡(luò)。

IPv6指數(shù)的數(shù)值范圍從0到1,，更高的指數(shù)值意味著更好的IPv6部署進(jìn)程,。我們選擇了全球79個(gè)國家，并使用來自亞太互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心 (APNIC) 和其他相關(guān)來源的數(shù)據(jù)計(jì)算了各國2020年的IPv6指數(shù),。

圖6: IPv6 指數(shù)構(gòu)建方法

基于具體的指數(shù)數(shù)值,，我們將這些國家分為領(lǐng)跑者、加速者和起步者三大類,。領(lǐng)跑者國家是IPv6指數(shù)值排名在前25%的國家,，起步國家是指數(shù)值排名后25%的國家，其余的則是加速者國家,。

------IPv6指數(shù)------

出于對(duì)指標(biāo)在不同國家間可比較性的考慮,，我們?cè)谥笖?shù)中度量的是IPv6相較IPv4的部署情況，因此在IPv6部署統(tǒng)計(jì)中絕對(duì)值較高的美國,、中國等國家在IPv6指數(shù)排名中并沒有特別靠前,。例如，在IPv6規(guī)劃方面,，我們度量的指標(biāo)之一是IPv6前綴已分配數(shù)量與IPv4前綴已分配數(shù)量的比例,，反應(yīng)的是一個(gè)國家已分配的IPv6地址相較其現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)地址的相對(duì)規(guī)模。

圖7,、8：IPv6 指數(shù)2020排名列表

另外,，我們還用同樣的方法構(gòu)建了2015年的IPv6指數(shù)，并計(jì)算了每個(gè)國家的指數(shù)增長情況,?？傮w而言，中國增長最快,，其次是越南和印度,。

圖9：2015-2020 年的IPv6 指數(shù)增長情況

------IPv6指數(shù)解讀------

在IPv6指數(shù)的次級(jí)指標(biāo)層面，國家之間的差異主要來自于網(wǎng)絡(luò)和用戶兩大維度,。這說明了在通信網(wǎng)絡(luò)中部署IPv6,，以及提高用戶通過IPv6訪問互聯(lián)網(wǎng)能力的重要性。

圖10：不同類型國家的平均IPv6 指數(shù)次級(jí)指標(biāo)

IPv6指數(shù)和國家經(jīng)濟(jì)之間呈現(xiàn)高度相關(guān)性,，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值按照起步者,、加速者、領(lǐng)跑者國家的順序,，呈現(xiàn)出明顯的遞增趨勢,。

圖11：不同類型國家的人均GDP

為了對(duì)IPv6部署與GDP增長的因果關(guān)系進(jìn)行更為量化的分析，我們以2015-2020年IPv6指數(shù)的增長率為輸入變量,，以2015-2020年GDP增長率為輸出變量,，進(jìn)行了線性回歸擬合，結(jié)果如圖12所示,。根據(jù)回歸結(jié)果,，IPv6指數(shù)每增加10%，國內(nèi)生產(chǎn)總值的預(yù)期增幅為0.4%,。

圖12：IPv6 指數(shù)增長和國內(nèi)生產(chǎn)總值增長回歸結(jié)果

盡管這一結(jié)果可能會(huì)受到樣本數(shù)量和樣本時(shí)間范圍的限制,，且分析的方法也仍存在一定的優(yōu)化空間，但它至少給我們提供了一個(gè)基本概念,，描述了IPv6和IPv6+技術(shù)能帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益,。

------IPv6+ 指數(shù)------

我們還通過觀察全球25個(gè)國家的標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)以及規(guī)劃與實(shí)施情況，評(píng)測了這些國家的IPv6+部署情況,。

圖13：IPv6+ 指數(shù)構(gòu)建方法

中國,、美國、法國,、英國,、德國、芬蘭和瑞士是IPv6+部署方面的領(lǐng)跑者國家,。中國方面,，目前在IPv6+的商業(yè)部署與標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)方面處于領(lǐng)先，但在IPv6指數(shù)排名中依然處于加速者國家行列,，仍需要落實(shí)更多的政策來提高對(duì)IPv6的應(yīng)用,。美國方面，其在IPv6+學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)和政策鼓勵(lì)方面處于領(lǐng)先地位,，但I(xiàn)Pv6+的落地實(shí)施和商業(yè)化試點(diǎn)進(jìn)程較慢,。

圖14：IPv6+ 指數(shù)的國家分類

------政策建議------

IPv6和IPv6+部署的關(guān)鍵推動(dòng)力是什么？我們發(fā)現(xiàn),，政府行為對(duì)IPv6和IPv6+技術(shù)的部署進(jìn)程存在很大影響,。領(lǐng)先國家的政府表現(xiàn)出更強(qiáng)的政策力度、更廣泛的政策覆蓋,、以及更頻繁的政策更新,。

圖15：政策特征

圖16：國家示例

雖然IPv6和IPv6+技術(shù)擁有眾多優(yōu)勢，但在實(shí)際部署實(shí)施過程中依然面臨眾多挑戰(zhàn),，我們呼吁政策制定者對(duì)現(xiàn)有的問題給予充分的重視,。
在微觀層面，由于缺乏對(duì)該技術(shù)的了解,，產(chǎn)業(yè)主體對(duì)IPv6和IPv6+的技術(shù)性能與安全性存在顧慮,、對(duì)實(shí)施成本和投資回報(bào)周期缺乏認(rèn)知,、對(duì)IPv6和IPv6+的終端用戶需求存在疑問。在宏觀層面,，IPv6和IPv6+技術(shù)發(fā)展存在網(wǎng)絡(luò)效應(yīng),，供給與需求端需要同時(shí)進(jìn)行部署才能推動(dòng)國家整體的IPv6轉(zhuǎn)型；另外,，雖然NAT與CGNAT技術(shù)短期解決了IPv4地址不足的問題,，但由于IPv6對(duì)IPv4的向后不兼容性，也造成了IPv6和IPv4協(xié)議間的激烈競爭,，影響了IPv6和IPv6+技術(shù)的普及,；最后，整個(gè)社會(huì)對(duì)不向IPv6過渡轉(zhuǎn)型帶來的嚴(yán)重后果依然缺乏認(rèn)識(shí),。這些問題都影響了IPv6和IPv6+技術(shù)的普及應(yīng)用,。

為了對(duì)如何解決這些問題提供政策上的建議，我們分析了領(lǐng)先國家在IPv6部署中推行的政策,，并將政策觸及的關(guān)鍵領(lǐng)域及具體內(nèi)容進(jìn)行了歸納總結(jié),。

圖17：推動(dòng)IPv6 與IPv6+ 部署的政策建議

總體而言，在IPv6部署方面處于領(lǐng)先地位的國家應(yīng)該繼續(xù)朝著深入推進(jìn)IPv6+的方向邁出下一步,，而加速者國家和起步者國家應(yīng)該利用上述政策來進(jìn)一步鼓勵(lì)I(lǐng)Pv6的部署,，同時(shí)加強(qiáng)IPv6+技術(shù)的應(yīng)用。由于電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的IPv6成熟度對(duì)于國家IPv6的發(fā)展至關(guān)重要,，我們建議起步者國家加大針對(duì)電信運(yùn)營商的政策鼓勵(lì)力度,，推動(dòng)IPv6和IPv6+在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中的部署。

圖18：針對(duì)不同國家的政策建議

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