所谓下一代互联网，是业界为了解决目前互联网的地址瓶颈、质量、安全和管控等问题而提出的未来发展的总体设想，并无严格的定义。纵观业界所提出的称之为下一代互联网的项目可以发现，除了IPv6是其共有的基本特征，其他的特征都是理论上的，或者是有争议的，甚至还完全不靠谱的。不过，尽管IPv6并不能概括下一代互联网的全部，但是已经成为下一代互联网的核心内容，并已经形成一个完整成熟的标准体系，是世界范围内唯一被普遍认可的下一代互联网核心协议。
目前业界一般泛指的下一代互联网的核心内容，往往就是指IPv6。因而，我们这里所讨论的下一代互联网的工作重心，就是平稳有效地向IPv6的过渡，同时尽可能地提升网络的可控可管可扩可信能力。
我国将在2011年底出现地址缺口
IPv6协议具有一系列优点，其中最本质的优点是解决了地址问题，使地址空间从IPv4的32比特扩展到128比特，地址容量达到3.4×1038个，彻底消除了互联网发展的地址壁垒及其相应问题。
由于互联网的快速发展，目前全球的IPv4地址还剩下不到4亿个，按照每年2亿的地址消耗速度，已经只能再支撑2年左右的时间。事实上，IANA已经宣布对于IPv4地址的分配大约在2010年底结束，APNIC的地址分配大约在2012年3月乃至2011年底结束。
中国电信根据自己的现有业务发展规划以及实际可能申请到的地址（每年约1700万），估计在2011年底前后出现明显的地址缺口。如果进一步考虑到泛在网和物联网的发展及其对于地址的巨大需求，则地址问题将成为电信行业乃至国家整体下一代互联网发展的最大瓶颈，不仅无法回避，而且日益紧迫，必须认真对待。
当然，作为一种过渡性措施，可以采用网络地址翻译（NAT）的办法来暂时缓解地址短缺问题，但是NAT破坏了网络端到端的透明性，限制了端到端的通信，为了支持各种应用层协议的NAT穿越需要开发和部署大量设备，增加了网络架构的复杂性，影响了网络的扩展性，增加了网络的成本。另外，NAT穿越要求UDP承载协议周期性地发送keep-alive消息来保持NAT上特定端口的开放，从而消耗大量额外电力，对于耗电十分敏感的移动终端是个额外的负担。可见，采用NAT方式是不得已之为，绝非上策，只适用公众网局部区域或局域网等场合，不适合大规模普遍应用。
商业化过渡的重要性和紧迫性
我国在向下一代互联网的过渡准备上并不落后，多年来国家安排过各种研究项目，其中最重要的是八部委联合支持的CNGI示范工程项目，在世界上产生了重要影响。但是由于各种原因，CNGI示范工程没有也不可能解决商业化应用所需要解决的更多更复杂的实际问题，诸如端到端网络的实施以及业务网、应用系统、终端、支撑系统、网站等问题。
正如互联网的蓬勃发展得益于从纯学术和军用转向公众商用网一样，向下一代互联网的过渡，也需要尽快从学术网和试验网转向公众商用网，才能实现实质性推进。这种过渡工作起步越早，需要过渡的网络资产和终端规模越少，付出的过渡代价越低，过渡难度也越低。
但是，由于产业链各方对于过渡的紧迫性认识不一，又缺乏国家层面的统一明确部署和系统的配套政策支持，我国向下一代互联网的过渡已经面临“起个大早、赶个晚集”的危险。我国的宽带、移动互联网和物联网等业务的发展，即将遭遇前所未有的发展瓶颈，国家的信息化战略也将面临严峻的挑战。
鉴于向下一代互联网商业化过渡的重要性和紧迫性，政府亟需出面统一组织和协调，全面启动商业化过渡工作。未雨绸缪，越早越好。历史将证明，一个重大的、有前瞻性的技术战略决策将带来几十年的市场和社会繁荣，而一个错误的或短视的决策将会错失机遇、贻误发展。
向IPv6过渡的现状和条件
向下一代互联网的过渡涉及方方面面，下面对于几个主要方面的现状和条件做一个大致分析：
在标准方面，IPv6协议的核心技术标准已经成熟，IPv4与IPv6翻译、IPv6组播、物联网标准等尚未完成，但不是发展瓶颈，可以随着商用化进程逐步完善。
在网络设备方面，就路由器而言，骨干网情况好些，除个别厂家或个别板卡外，多数硬件没有问题，但是很多路由器软件需要升级；城域网情况较复杂，BRAS多数硬件问题不大，但是大部分软件不支持IPv6功能，特别是PPPoE拨号功能。SR少数硬件要升级，约50%需要软件升级。CR硬件没问题，约50%需要软件升级。
移动分组域的PDSN硬件没有问题，但是不少设备需要软件升级；就接入网而言，尽管传输和交换系统基本都不支持IPv6的组播、流标识、基于三层的ACL功能等，但不影响初期IPv6业务的开展，可以将传输和交换系统作为纯二层处理，将三层功能放在BRAS和网关处理；就网关而言，基本不支持IPv6，特别是路由型网关，其认证和地址分配需IPv6地址前缀、流标识、基于三层的ACL等，需要升级换代。
在业务网设备方面，无论是现有核心层的软交换，还是正在试验应用的IMS都不支持IPv6协议，相关的信令网关、中继网关等也都不支持IPv6协议。但是这并不急迫，暂时可以继续采用私有地址，到适当时期再考虑过渡。
固网3A系统和DNS系统：硬件基本没有问题，但是有不少设备需要软件升级。
固定终端：由于终端的成本敏感，数量又大，配置较低，因而基本不支持IPv6，需要升级换代，但实施起来并不难，主要是投资和规模量产问题。
移动终端：差距较大。就CDMA制式而言，可以暂时采用中继模式，实现IPv6的透传，但不支持DoA版本下的QoS，是一大缺陷。长远来看，需要支持网络模式，实现IP层中继。高通6801系列芯片之后的芯片都能支持，6055芯片的数据卡代码升级后也可以。
支撑系统：目前的网管和IT系统的硬件基本没有问题，但是多数设备需要软件升级。由于是内部自己使用，不影响业务提供，因此对于过渡也不急迫。
操作系统：目前的主流操作系统都可以支持IPv6协议。
协议栈和应用软件：主流的通用协议栈都可以支持IPv6协议，而多数应用软件往往还不支持IPv6，需要升级或开发。
集成电路：主流NP和ASIC都已经能支持IPv6协议。
总体而言，由于涉及的面太广，任何一个部分的问题都会影响总体过渡进程，需要十分细致周到的安排，过渡工作任重而道远。
向IPv6过渡的整体战略部署
向IPv6的过渡在时间跨度、过渡复杂性以及资金投入上都不可轻视，需要全面慎重谋划。基本考虑点是使用户和互联网SP/CP以合理的成本，使用IPv6协议和规则接入IPv6互联网，在更大的网络平台上进行安全、可靠、可管可控的高速通信。
引入IPv6的基本考虑点：以尽可能少的成本，最大限度地保护既有投资；不明显增加运营商的运营负担；不降低用户体验；对于现有业务影响尽量小，又可以逐步引入IPv6新业务。
根据这些考虑，向IPv6的过渡是一个长达10年左右的过程，可以大体划分为三个阶段。
试商用阶段（2010－2011年）：启动并完成试点工作，在网络、业务、终端、IT支撑、人才培养、政策、产业链协同等方面，做好演进准备，为规模商用奠定基础。在此阶段，首先需要启动网络和平台支持IPv6的改造，完成IPv6地址资源申请，确定网络及业务过渡方案，完成现网商业化试点。
规模商用阶段（2012－2015年）：IPv4/IPv6网络和业务共存，网络和平台规模改造，业务逐步迁移，基于IPv6的新应用和用户规模持续扩大。
全面商用阶段（2015年以后）：基于IPv6的新应用占据主导，IPv4网络和业务平台逐步退出。预期2020年后可能基本演进到纯IPv6环境，完成整个过渡过程。
向IPv6过渡的业务切入点
向IPv6过渡的业务切入点与企业的历史现状、发展战略和市场策略密切相关，各个运营商不会相同，也不应该相同，实施过程中也可能会不断调整。
对于中国电信而言，宽带接入用户数量最大，消耗地址数量也最多，而且上网并发比例逐年提高，家庭终端越来越多，消耗的地址数与用户数的差距越来越大，可能高出50%左右，应该是主要业务切入点。
移动互联网是业务发展的重点，也必将逐渐成为消耗地址的大户，而且地址分配高度集中，涉及网元数少，部署改造较简单，加上目前用户基数较少，过渡难度较低，也应该是主要业务切入点。
MPLS VPN业务是面向政企客户群的重要新业务，预计发展较快，应该尽快实施向IPv6的过渡。
IDC业务是直接为网站等大客户服务的基础性接入业务，显然也应该尽快具备支持IPv6的条件，而“互联星空”是自营的网站，更应该率先实现双栈，实现向IPv6的过渡。
M2M和物联网应用是未来消耗地址的最大应用，没有必要再经过IPv4阶段，可以直接采用IPv6地址。
简言之，上述几类业务应该是向IPv6过渡的主要业务切入点，可以首先动手，并结合业务引入契机，推动网络和业务平台升级改造、家庭和企业网关以及各类用户终端的升级。
安全性问题
互联网的安全性是一个老问题，由于其诞生于学术界，实行开放、民主与分散控制的设计与理念，相信用者自律，彼此信任，因而其本质上是一种缺乏安全设计的，难以管理、控制和经营的网络。
由此可见，缺乏安全性是互联网天生的弱点，这与是否采用IPv6关系不大。事实上，IPv6并没有引入新的安全问题，反而由于IPsec的引入以及发送设备采用永久性IP地址而解决了网络层溯源难题，给网络安全提供了根本的解决途径，有望实现端到端安全性。总体来看，IPSec协议在IPv4或IPv6环境下的实现，包括算法实现、协议规范、状态机、信令流程等方面并无本质差异，IPv6并没有引入新的安全问题，反而有助于问题的解决。
互联网的安全性问题很重要，一定要下大力气研究解决，但是也不宜过分夸大，因噎废食。为解决这一问题，需要科技界、产业界、司法界和政府长期不懈的努力，现在也已经出现一些解决思路和办法。从长远看，这个问题一定会有某种合理合法的解决方案，决不能以IPv6还未解决安全性问题为由而推迟IPv6的引入，这样做不仅不公正，还会贻误我国信息通信产业的可持续发展。
向IPv6过渡面临的挑战
业界对于向以IPv6为基础的下一代互联网的过渡已经讨论了多年，现场试验和试验工程也已经进行多年，为什么始终只听雷声而不见雨点呢？笔者认为，根本原因是产业链各方对于过渡的重要性和紧迫性认识不统一，导致步调不一，过渡风险变大，具体而言：
首先，是政府各部门认识的不统一，这里面也包括对于安全问题认识的不统一。产业链群龙无首，缺乏过渡的第一推动力和协调组织者，也形成不了国家的意志和决心，自然不会有实质性的进展。
其次，是应用和内容商不积极，成为过渡工作的最大短板之一。因为过渡的主要驱动力是地址缺乏影响业务的发展，而不是市场应用驱动所致，自然不会有自发的驱动力。另外，政府也无明确的过渡时间表和强制性要求，当然不会有动作。
再就是用户终端厂商不积极，鉴于终端开发和销售的风险较高，通常终端厂商的传统行事逻辑是不见兔子不撒鹰，没有明确的过渡信号和时间表以及运营商的实际采购规划，也不肯投入巨资进行开发和规模生产。
还有就是运营商本身态度不坚定，按理整个产业链的过渡必须网络先行，然而由于过渡工作并不是市场和业务驱动的结果，而是由于地址缺乏引起的发展瓶颈，而且过渡工作费力费时费钱，不少运营商舍不得为一项也许不见得会立即带来明显收入的事情花费巨资和人力物力。
第五是技术界意见分歧，技术界并不满意目前基于IPv6的解决方案，认为没有解决当前互联网的很多严重缺陷。为此提出了众多创新方案，却又无法提供令人悦服的结果和现实可行的演进路线，未形成一致意见，从而严重影响了后续长远技术演进方向的确定和开发力量的投入。
最后一个原因是国家之间的不平衡，向IPv6的过渡必须全球基本同步才行，特别是拥有全球最大互联网网络分布和信源的国家——美国要带头过渡才行，而美国由于IPv4的地址最多，比中国多几十倍，并不急迫。而全球最大互联网用户的国家——中国地址最缺，应该最急迫，这形成了巨大的反差，两者的紧迫性感觉不同，步调难以统一，给过渡工作带来很大的风险。
需要政府主导
由于向IPv6的过渡是一个长期、复杂的系统工程，不是一个简单的市场行为，不能靠企业本身能够解决，更不是靠运营商就可以解决的，除了涉及网络、业务、用户、终端外，还涉及政府、CP/SP、标准化组织等等，必须由政府主导才有可能得到实质性突破，这也是世界各国的通行做法。
笔者为此建议：启动国家层面的全面战略部署，统一组织过渡安排和产业化推动工作，明确披露过渡的时间表；利用设备入网许可证管理、企业经营牌照审批及年检等行政管理手段，推动目前产业链中实施过渡的薄弱环节（如终端/手机和网站）；积极利用财税杠杆和专项发展基金等经济手段，鼓励企业尽早推出支持IPv6协议的产品和服务；加强政府部门的先导示范作用，首先在政府网站和政府采购中尽快支持IPv6；重新认识并真正把信息基础设施提升到国民经济中的重要战略地位，在投资或政策导向上出台具体措施。
总而言之，向下一代互联网的过渡已经成为摆在电信行业面前的最急迫大事之一，历史已经不容许我们继续淡漠、犹豫和争论，必须尽快统一全行业认识，开始全行业行动，为我国互联网的可持续发展做出经得起历史检验的决策。
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