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c9117758e8
GPG Key ID:
C84CBCE7D5F88855
@ -15,8 +15,23 @@
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\subsection{为什么中国要部署IPv6？}
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\subsection{全球IPv4地址都用完了？}
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耗尽是指分配完，而不是使用完，仍有许多IPv4地址属于空闲状态。
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我们注意到互联网上许多报道表达错误，给人们一种感觉，“IPv4”都被占有了，这是错误的。
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简单来说，分配过程是有多层结构的，IP地址的分配是最高层传递到最低层的。
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这意味着所有IPv4地址都下发了，高层不再保留IP地址了。
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但不代表不能获得新IPv4地址了，如果有这种表述就是贩卖焦虑。
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所有我们表述为IPv4地址的枯竭。
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\subsection{IPv4地址枯竭的原因是什么？}
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\subsection{我们现在是如何使用IPv4地址的？}
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\subsection{IPv6还有其他什么优点？}
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\subsection{你能再多介绍一些IPv6的知识吗？}
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@ -48,13 +63,13 @@
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在某种意义上是，但在现在的流行体系中不是。
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\subsection{中国在世界IPv6发展中遥遥领先？}
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\subsection{IPv6发展由中国主导？}
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现在不能这样断言。
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并不是。
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我们注意到互联网上许多营销号以这种信息发布。说这种话确实是没有自己的思考，为了流量不择手段的。
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我们注意到互联网上许多营销号以这种信息发布。说这种话确实是为了流量不择手段的。
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我们表示强烈谴责。我们明白这种话术获得流量的原因是国人强烈的爱国情感。但是不应该断章取义。
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我们表示强烈谴责。这种话术获得流量的原因是国人强烈的爱国情感。但是不应该断章取义。
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\section{关于本研究课题}
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@ -24,20 +24,8 @@ IP地址（英语：Internet Protocol Address，又称网际协议地址、互
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IPv4（英语：Internet Protocol version 4，译为网际协议第4版）是网际协议开发过程中的第四个修订版本，也是此协议第一个被广泛部署和使用的版本。
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IPv4地址是32位长的，地址空间中只有约四十二亿（$2^{32}$，$4294967296$）个地址。
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但是，一些地址是为特殊用途所保留的，如专用网络和多播地址。可分配的IPv4地址仅有36.47亿个。\footnote{
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私有IP地址段\\
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A类：10.0.0.0-10.255.255.255 1658万个\\
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B类：172.16.0.0-172.31.255.255 104万个\\
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C类：192.168.0.0-192.168.255.255 6.5万个\\
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公网IP地址段\\
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A类：1.0.0.0-9.255.255.255 1.5亿个\\
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11.0.0.0-126.255.255.255 19.23亿个\\
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B类：128.0.0.0-172.15.255.255 7.3亿个\\
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172.32.0.0-191.255.255.255 3.3亿个\\
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C类：192.0.0.0-192.167.255.255 0.11亿个\\
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192.169.0.0-223.255.255.255 5.03亿个
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}
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IPv4地址是32位长的，地址空间中只有约四十二亿（$2^{32}$，\num{4294967296}）个地址。
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但是，一些地址是为特殊用途所保留的，如专用网络和多播地址。可分配的IPv4地址仅有34.19亿个。
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IP地址的全球性管理机构为IANA（互联网号码分配局），其下有五个区域互联网注册管理机构（RIR）。
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由IANA管理的IPv4位址，已于2011年1月31日完全分派完毕。其他五个区域的可核发地址，除了为迁移IPv6而保留的最后一块/8地址外，也随之陆续用尽。
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@ -50,3 +38,60 @@ IP地址的全球性管理机构为IANA（互联网号码分配局），其下
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IPv6（英语：Internet Protocol version 6，译为网际协议第6版）是网际协议的最新版本。
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用它来取代IPv4主要是为了解决IPv4地址枯竭问题，同时它也在其他方面对于IPv4有许多改进。
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IPv6地址长度直接从IPv4的32位升级到128位。
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因此IPV6的地址空间是（$2^{128}$，\num{3.40282366921e+38}）个。
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较IPv4升级了$2^{96}$（\num{7.92281625143e+28}）倍。此数目足以为地球上每一粒沙子分配。
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由于IPv6地址数过大，秉承一步到位的原则，这也是设想中64位的IPv5不存在的原因。
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\subsection{我国IPv6地址拥有量}
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截至2024年5月，我国已申请IPv6地址资源总量达到\num{67462}块（/32），位居世界第二。
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\subsection{IPv6自治系统（AS）数量}
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截至2024年5月，我国已在互联网中通告的AS数量为\num{6814}个。在已通告的AS中，支持IPv6的AS数量为\num{4799}个，占比70.43\%。
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AS数量反应了目前我国网络发展程度。随着支持IPv6的AS数量不断提升，我国越来越多的网络完成了IPv6改造。
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\section{IPv4地址枯竭}
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IPv4地址枯竭为可使用的IPv4未核发地址完全用尽的状况。
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值得注意的是，“分配”不指“使用”。
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\subsection{IANA}
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此为枯竭的第一层。
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IP地址的全球性管理机构为IANA（互联网号码分配局），由IANA管理的IPv4位址，已于2011年1月31日完全分派完毕。
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在最后5个地址块被分配给5个区域互联网注册管理机构之后，IANA的主要地址池已经用尽。
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\subsection{RIR}
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第二层是RIR（区域互联网注册管理机构）级别的枯竭。
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这层枯竭发生后，由该区域管理的大洲的运营商通常无法再获得新的IPv4地址块。
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一般这层枯竭全部发生后的情况视为全球IPv4地址正式完全枯竭。
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\begin{table}[htbp]
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\centering
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\caption{RIR枯竭时间表}
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\label{tab:RIR}
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\begin{tabularx}{\textwidth}{>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X}
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\toprule
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RIR & 第一阶段枯竭日期 & 第二阶段枯竭日期 & IPv4地址库规模（/24）\\
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亚太互联网络信息中心（APNIC）& 2011年4月15日 & 预计2024年底 & 13,974 \\
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欧洲IP资源网络协调中心（RIPE NCC）& 2012年9月14日 & 2019年11月25日 & -282 \\
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美洲互联网号码注册机构（ARIN）& 2014年1月16日 & 2015年9月24日 & -431 \\
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拉丁美洲和加勒比地区互联网络信息中心（LACNIC）& 2014年6月10日 & 2020年8月21日 & -2,496 \\
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非洲互联网络信息中心（AfriNIC）& 2017年4月21日 & 预计2027年底 & 6,527 \\
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\bottomrule
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\end{tabularx}
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\end{table}
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\subsection{NIR}
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第三层是NIR（国家互联网注册管理机构）的枯竭，因国家/地区而异。全球共有9个国家网络中心。
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这层枯竭发生后，该国运营商通常无法再获得新的IPv4地址块。
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@ -20,7 +20,7 @@ IPv6改造工作是基于企业、云服务商和运营商的通力合作的，
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一些无法接入IPv6网络的用户通过专用隧道软件使用IPv6服务。
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如知名互联网服务供应商Hurricane Electric公司对用户提供免费的IPv6隧道代理\footnote{该服务仍在运行: \href{https://tunnelbroker.net}{https://tunnelbroker.net}。}。
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\section{国内支持情况}
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\section{云服务商产品IPv6支持情况}
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鉴于国内出具的测试报告大多止步于2023年前，如今IPv6发展迅速，我们自行测试了多个云服务商IPv6支持度。
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@ -37,7 +37,7 @@ IPv6改造工作是基于企业、云服务商和运营商的通力合作的，
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华为云 & 中国南京 & 公测 & 选择支持IPv6的ECS，才可使用IPv4/IPv6双栈网络。\\
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UCloud & 中国香港 & 公测 & NAT64、ULB7、VPC 服务均支持。\\
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QingCloud & 中国香港 & 可用 & 需选择支持IPv6。\\
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景安网络 & 中国北京 & 可用 & 默认支持IPv4/IPv6双协议栈。\\
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\bottomrule
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\end{tabular}
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% \begin{tablenotes}
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@ -46,3 +46,46 @@ IPv6改造工作是基于企业、云服务商和运营商的通力合作的，
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% 在表里面用带圈的阿拉伯数字在右上角标出，然后在表下面用同样的圈码注出来
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% \end{tablenotes}
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\end{table}
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\section{公共DNS服务}
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DNS（英语：Domain Name System，缩写：，译为域名系统）是互联网的一项服务。
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它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。
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我们测试了国内IPv6公共DNS服务情况。
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\begin{table}[htbp]
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\centering
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\caption{国内公共DNS服务IPv6支持情况}
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\label{tab:IPv6_support_by_public_dns}
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\begin{tabularx}{\textwidth}{cccX}
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\toprule
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公共DNS & IPv4 & IPv6 & 备注 \\
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\midrule
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IPv6公共DNS & 不支持 & 支持 & 下一代互联网国家工程中心推出，但安全性、速度欠佳。\\
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中国电信DNS & 支持 & 支持 & 电信用户默认使用。\\
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中国联通DNS & 支持 & 支持 & 联通用户默认使用。\\
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中国移动DNS & 支持 & 支持 & 移动用户默认使用。\\
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阿里公共DNS & 支持 & 支持 & 知名度高，速度快。\\
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百度公共DNS & 支持 & 支持 & \\
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腾讯公共DNS & 支持 & 支持 & \\
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114DNS & 支持 & 不支持 & 知名度高，止步于IPv4。\\
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中国科学技术大学公共DNS & 支持 & 支持 & \\
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清华大学公共DNS & 支持 & 支持 & \\
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中科院网络信息中心公共DNS & 支持 & 支持 & \\
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\bottomrule
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\end{tabularx}
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\end{table}
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不难发现，国内大部分公共DNS服务是支持IPv6的，只有一些从IPv4旧时代走进市场的服务，没有升级到IPv6。
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国内用户在DNS服务上有很多种选择，这是也为国内IPv6部署提供基础的一部分。
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\section{存在的问题}
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目前由于IPv6部署的政策任务，IPv6改造的解决方案供不应求。
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竞争关系。
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如何看待电信IPv6不与教育网直连？
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\subsection{景安——国内IPv6先行者}
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@ -49,10 +49,35 @@ IPv4主机的IPv4地址通过使用RFC6052中定义的算法和为此指定给
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\section{宣布支持IPv6的企业及应用}
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根据报告，主要移动应用程序客户端平均IPv6流量占比超过80\%。
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我们综合国内测试结果、报告，列举了一些宣布支持IPv6的企业及应用。
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微信QQ哔哩哔哩饿了么
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微信
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QQ
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哔哩哔哩
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京东
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网易云音乐
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支付宝
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钉钉
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淘宝
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菜鸟
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抖音
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美团
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高德地图
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饿了么
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百度网盘
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58同城
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我们在测试还发现了一些状况。
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“个人所得税”宣布是IPv4/IPv6双栈App，但在测试中纯IPv4网络无法访问。
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@ -6,7 +6,7 @@
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中国IPv6发展目前处于欣欣向荣的态势。
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首先是国家政策大力出手。从2019年，工业和信息化部《IPv6网络就绪专项行动》的开展，以及2020年《IPv6端到端贯通能力提升专项行动》的实施，到本文写稿时的新政策《关于开展“网络去 NAT”专项工作，进一步深化 IPv6 部署应用的通知》。
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国家政策大力出手。从2019年，工业和信息化部《IPv6网络就绪专项行动》的开展，以及2020年《IPv6端到端贯通能力提升专项行动》的实施，到本文写稿时的新政策《关于开展“网络去 NAT”专项工作，进一步深化 IPv6 部署应用的通知》。
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政府对IPv6的部署可谓“势在必得”，一步步的指标，促使运营商和企业加紧部署行动。
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运营商做了切实行动。在国务院“提速降费”的政策下，先花大成本对城域网、移动互联网的IPv6升级，这确实难度很大。
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@ -15,6 +15,8 @@
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企业紧跟目标。企业开发的各种产品给互联网带来内容。企业在政策驱动下，使产品完成IPv6支持是任务之一。
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现阶段中国IPv6发展的增长点已经移动到了企业，更多应用支持IPv6，IPv6才能替代IPv4。
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目前也有越来越多人了解到IPv6的优点。一些使用
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\section{展望}
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我们看到，不仅是中国，世界各国也在加紧完成IPv6部署。
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@ -9,8 +9,7 @@
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移动电话用户在升级上比较简便，一般情况下升级基站操作系统与用户操作系统即可。\cite{digital_cellular_mobile_communication_terminal_supports_IPv6_technical_requirements}
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我国物联网终端起步时间在IPv6技术标准成熟之后，市面上大部分物联网终端设备较新，支持IPv6协议。
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中国电信天翼云表示90\%以上的可控家庭网关已经支持并开启IPv6。
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一些物联网设备联网模块成本低，较老旧。如打印机这类设备，大多不支持IPv6。
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% 截至 2023 年 12 月，三家基础电信企业的固定宽带接入用户总数达 6.36 亿户，我国移动电话用户总数达 17.27 亿户，三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户 23.32 亿户。
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@ -54,6 +53,10 @@
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\item 网络接入方式决定更新方式难易。由于蜂窝移动网络的接入网络方式，移动网络更新IPv6主要更新基站等运营商的服务即可。
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\end{itemize}
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中国工程院院士、推进IPv6规模部署和应用专家委员会主任邬贺铨指出，移动智能终端几乎都支持IPv6，但部分流量还需通过不支持IPv6的家庭无线路由器，且移动APP还不是全部支持IPv6，2024年5月统计我国移动互联网流量中IPv6仅占64.5\%。
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邬贺铨表示，城域网IPv6流量占比不及用户渗透率的1/3，ICP网站IPv6改造覆盖与深度不足，存量家庭无线路由器不支持IPv6。反映IPv6尚未打动ICP，家庭用户对IPv6价值无感。
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\subsection{固定宽带}
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目前我国互联网宽带接入用户已达6.49亿，固定宽带接入网络改造环节多，周期长，存量家庭终端升级复杂，改造进度整体落后于移动网络，用户数增长缓慢。相对于
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@ -61,6 +64,9 @@
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\section{问题}
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运营商给移动互联网用户启用IPv6，在长远发展确实是一件好事。
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但目前还存在诸多问题。
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个人用户使用IPv6目前还存在诸多问题。
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运营商给移动互联网用户启用IPv6，在长远发展确实是一件好事。但目前部分地区IPv6配置不成熟，IPv6流量速度慢，不稳定。
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大部分物联网设备不支持IPv6。
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一些物联网设备使用低成本的联网模块本身不支持IPv6，也有物联网设备安全性低，分配公网IPv6地址后易受攻击。
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