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\chapter{绪论}

\section{关于本研究课题}

\subsection{研究背景}

在 IPv4 地址资源日渐枯竭的背景下，IPv6 被誉为“互联网的未来”。

最早开发互联网的几个发达国家抢占了先机，并占有大量 IPv4 资源，为其互联网发展铺平了道路，却形成了垄断；众多发展中国家希望用IP协议技术的革新弥补差距。
IPv6第一版协议标准（RFC1883）早在1995年就已发布，由于IPv4存量设备规模大，IPv6升级难度大。

我国着眼于未来，积极参与 IPv6 部署，中国教育和科研计算机网 CERNET2 已经成为全球最大的纯 IPv6 网络之一，国内三大运营商也已在全国范围内的主要城市完成了 IPv6 部署。

但是大多国内网民对 IPv6 技术很陌生，甚至并不了解自己是否正在使用IPv6。

\subsection{研究目的}

截至2023年12月，我国网民规模达 10.92 亿人\cite{53rd_statistical_report}；
至2024年5月，IPv6 活跃用户数达 7.94 亿\cite{china_whitepaper_on_the_development_of_IPv6}。
这些数字十分喜人，表明我国的网络技术更新正在进步。
但随之引来的问题却很多，因为缺乏对技术的宣传，一些网民可能“还未准备好”。
运营商静默更新 IPv6，不少用户端设备未更新，导致安全性问题甚至直接使设备无法使用。
为探究中国 IPv6 部署现状，为其发展贡献一些微小的力量，我们以此为题进行研究。

\subsection{研究意义}

本研究有利于宣传 IPv6 知识，引发人们对 IPv6 的关注，抛砖引玉关注其中的安全性等问题。

本项目衍生网站 ipv6-test 可用于测试 IPv6 连通性状况，也在网站上提供 IPv6 相关学习资源。

\section{中国IPv6历史发展}

\subsection{起步期}

起步期（2017年至2018年中）：在这一阶段，IPv6的推广和应用刚刚起步。
各云服务商、软件开发企业开始着手进行网络及相关内容的IPv6升级。
此时期的典型案例是，2018年6月20日，中国最大的云计算服务商阿里云宣布支持 IPv6。

\subsection{爬升期}

爬升期（2018年中至2023年一季度）：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，为IPv6的普及提供了政策支持和技术指导。
此阶段主要改造对象在于移动互联网用户，由于中国广大的移动互联网用户，可观察到IPv6用户树大幅上升。
许多中小企业也在得到政策支持后相继升级至IPv6。

\subsection{稳定期}

稳定期（2023年一季度至今）：由于移动互联网用户IPv6改造基本完成，此阶段的工作重心移动至固定宽带互联网用户。
由于固定宽带用户分散，各种网络接入设备不一，部分宽带用户可静默升级，还有较多用户必须在硬件上升级。
这给运营商带来了不小的成本，发展速度有所放缓。

\section{基本概念}

在分析本国的状况前了解基本互联网通信知识是必要的，这里将本研究研究相关的计算机网络学术语列举介绍。

\begin{description}
  \item[IP] 网际协议（英语：Internet Protocol，又称互联网协议），是互联网协议包中的网络层通信协议，用于跨网络边界分组交换。它的路由功能实现了互联互通，并从本质上建立了互联网。
  \item[IPv4] 网际协议第4版（英语：Internet Protocol version 4）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。其后继版本为IPv6，直到2011年，IANA IPv4位址完全用尽时，IPv6 仍处在部署的初期。
  \item[IPv6] 网际协议第6版（英语：Internet Protocol version 6）是网际协议的最新版本。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，在这提到了。
  \item[IPv4/IPv6单协议栈] 一个网络服务上仅启用IPv4协议栈或IPv6协议栈。未来的互联网是基于IPv6单协议栈的。
  \item[双协议栈] 指一个网络服务上同时启用IPv4协议栈和IPv6协议栈。使得此服务既能与IPv4网络通信，又能和IPv6网络通信，目前大多网站采取这种方案。双协议栈是有通信优先级的，这引发了一些问题，这在提到了。
\end{description}