Una breve discusión sobre los requisitos de direcciones IP en la era de Internet de todo
Desde conectar a las personas hasta la interconexión de todo, la evolución de la tecnología de Internet está trayendo enormes cambios a la sociedad humana. Con el desarrollo explosivo de Internet de las cosas en los últimos años, las direcciones IP se han convertido en recursos escasos. Muchos países han comenzado a participar en la construcción de servidores raíz. La Internet de próxima generación basada en el protocolo IPv6 está cambiando rápidamente la apariencia y el patrón. La Internet existente ha entrado en el mundo. Este artículo analizará el desarrollo de IPv6 y varios factores que influyen, y predecirá la demanda de direcciones IP globales en cinco años.
El Protocolo de Internet IP es el corazón de TCP/IP y el protocolo más importante en la capa de red. La capa IP recibe el paquete de datos enviado por la capa inferior (capa de interfaz de red) y envía el paquete de datos a la capa superior: capa TCP o UDP; por el contrario, la capa IP también transmite el paquete de datos recibido de la capa TCP o UDP; al nivel inferior. El paquete de datos IP contiene la dirección del host que lo envió (dirección de origen) y la dirección del host que lo recibió (dirección de destino) [[1]].
Para poder implementar TCP/IP, cada dispositivo de la red necesita estar configurado correctamente con la información adecuada. En particular, a cada dispositivo se le debe asignar una dirección IP local para que la red reconozca el dispositivo. Una dirección IP es una etiqueta digital, similar al número de una calle, expresada en forma de "punto + dirección". Cada dígito decimal representa una cadena de ocho dígitos binarios: 0 y 1. Si un enrutador quiere saber qué datos deben transmitirse a qué dispositivo, debe utilizar direcciones IP. TCP/IP transmite datos a enrutadores, utilizando direcciones IP específicas para identificar a los destinatarios de los datos. El enrutador lee la dirección IP y reenvía los datos a la computadora en esa dirección.
A cada servidor o dispositivo conectado a la Internet actual se le asigna su propia dirección IP. En el mundo futuro del Internet de las cosas, a cada dispositivo, por pequeño que sea, se le debe asignar una dirección IP. Por lo tanto, surge el problema de que, debido a la gran cantidad de dispositivos que deben conectarse a Internet, es fácil exceder la cantidad de direcciones IP disponibles, al menos en el IPv4 actual. IPv4 proporciona aproximadamente 4.300 millones de direcciones únicas, la mayoría de las cuales han sido asignadas a dispositivos existentes.
Según la estimación del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información en 2010, dentro de cinco años, la demanda de propiedad intelectual de mi país aumentará a 34,5 mil millones, incluidos mil millones para Internet móvil, 10 mil millones para Internet de las cosas y 500 millones para Internet fijo (considere la utilización de direcciones IP del 33%). Y debemos considerar que para 2025, el aumento de la demanda se duplicará con el despliegue de 5G y la popularidad de los dispositivos inteligentes. Una solución es popularizar el protocolo de Internet de próxima generación lo antes posible. En teoría, el protocolo IPv6 se expande hasta 340 direcciones de 1 millón elevadas a la potencia de 11, muchas más que las direcciones requeridas por todos los posibles dispositivos de IoT. Sin embargo, es necesario considerar muchos factores para predecir la cantidad de direcciones IP globales en cinco años.
Durante la última década, los ingenieros han probado varios métodos para extender la vida útil del protocolo IPv4 y retrasar el agotamiento de los recursos IP. Por ejemplo, la tecnología NAT puede aliviar en gran medida el problema de escasez de direcciones de IPv4 y puede proteger las redes internas privadas y proporcionar funciones de firewall; los protocolos IPv4 e IPv6 son completamente incompatibles. Necesitamos introducir pilas de protocolos duales, tecnología de túnel o NAT64 para resolver los problemas de compatibilidad. , y la aplicación de estas tecnologías también requiere costos adicionales; a través de una gestión y control detallado de los recursos, y el reciclaje de direcciones IP que ya no se utilizan, retrasando el agotamiento de las direcciones IP, etc.
Sin embargo, el desarrollo de IPv6 se ha convertido en una solución de Internet de próxima generación reconocida mundialmente, y está tomando forma una competencia global para popularizar IPv6. IPv6 es una revolución en la topología de red. No es necesario realizar transferencias de segunda mano ni realizar perforaciones P2P. Dos dispositivos IoT pueden comunicarse con mucha libertad. Cada dispositivo ya no necesita esconderse detrás de una puerta de enlace para convertirse en un ciudadano de primera clase en el mundo en línea. Y como todas son IP directas, la red Ipv6 puede reducir la latencia de la red entre un 10% y un 30%. En un futuro previsible, el protocolo IPv4 será sustituido por IPv6. En los próximos cinco años, la tendencia de desarrollo de IPv6 seguirá siendo la misma. Para 2025, IPv6 ocupará la mayor parte del mercado y 5G hará posible la Internet de todo, y los resultados de las predicciones se basarán en IPv6.
Según los datos sobre el número de usuarios globales de IPv6 y la tasa de penetración de usuarios de IPv6 proporcionados por APNIC Labs (la herramienta de medición de la agencia puede no ser precisa al medir los datos chinos), a junio de 2020, el ranking de Usuarios globales de IPv6 Los cinco principales países/regiones son India (358 millones), Estados Unidos (143 millones), China (120 millones), Brasil (50 millones) y Japón (40 millones).
En cuanto al sistema de nombres de dominio, según datos proporcionados por Hurricane Electric, a junio de 2020, 1.489 de los 1.511 dominios de primer nivel del mundo soportan IPv6, lo que representa el 98,5% del total. 1.511 Entre los dominios de nivel superior, 1.485 servidores autorizados admiten IPv6, lo que representa el 98,3% del total de dominios de nivel superior. Además, después de las pruebas, hay al menos 15.114.074 nombres de dominio con registros AAAA en el mundo, lo que representa el 5,9% del total de nombres de dominio. Del millón de sitios web principales de Alexa, 203.197 (20,3%) tienen direcciones IPv6 en registros AAAA. Al mismo tiempo, existen más de 51.000 sitios web en todo el mundo que pueden proporcionar acceso IPv6 a través de nombres de dominio que comienzan con IPv6.
Según los datos del informe digital global de We Are Social, el número de usuarios de Internet en todo el mundo ha aumentado a un ritmo constante en los últimos cinco años. En 2015, había 3.420 millones de usuarios de Internet en todo el mundo; el número global de usuarios de Internet alcanzó los 3,77 mil millones en 2017 El número de usuarios globales de Internet alcanzó los 4,02 mil millones en 2018, el número de usuarios globales de Internet alcanzó los 4,39 mil millones en 2019, el número de usuarios globales de Internet alcanzó los 4,54 mil millones; Los usuarios de Internet representan el 59% de la población total del mundo, en comparación con el 46%. A juzgar por la tendencia de crecimiento, la tasa de crecimiento de los usuarios de Internet en todo el mundo es estable y aumenta gradualmente.
En los últimos cinco años, el número de usuarios de Internet en África y el sur de Asia ha aumentado significativamente, mientras que, en comparación, los países desarrollados han mostrado un pequeño aumento. En general, los usuarios de Internet no están distribuidos uniformemente en todo el mundo y todavía son relativamente pequeños en la mayoría de las zonas de África y el sur de Asia. Por tanto, aunque los países desarrollados, como Estados Unidos, alcanzarán un pico de cuello de botella en el número de usuarios de Internet, a escala global la tendencia de crecimiento básicamente se mantendrá en los próximos cinco años. Con la mejora de los sistemas sociales, cada vez más personas mayores utilizan Internet, lo que también es un aspecto del crecimiento del número de usuarios de Internet. Se espera que el número de usuarios de Internet supere los 6 mil millones en 2025. Teniendo en cuenta que las redes privadas se basan principalmente en necesidades básicas, como las redes sociales en dispositivos móviles, tomando como base una dirección IP per cápita, se necesitan al menos 6 mil millones de direcciones IP.
Desde que se propuso el "Planeta Inteligente" en 2008, el concepto de Internet de las Cosas ha sido rápidamente reconocido a nivel mundial y se ha convertido en la dirección de desarrollo de la nueva generación de tecnología de la información. Hoy en día, el número de conexiones de IoT ha experimentado un crecimiento explosivo y las aplicaciones comerciales de IoT han representado la mitad de todo el mercado. Se han desarrollado aplicaciones en logística, transporte, construcción, medicina y otras industrias, pero en campos que requieren mayor inteligencia. Como el transporte inteligente, la manufactura, la energía, etc., todavía se encuentran en un estado disperso y de pequeña escala.
Desde una perspectiva global, la industria de Internet de las cosas está en proceso de establecimiento y mejora, y la aplicación de la industria de Internet de las cosas aún está en su infancia. Sin embargo, con el desarrollo de 5G, la IA. y la tecnología blockchain, la industria acelerará la etapa de desarrollo. Para aprovechar las oportunidades de desarrollo de la nueva ronda de la industria de Internet de las cosas, varios países han introducido políticas y diseños estratégicos. La "Ley SMART de Internet de las Cosas" de los Estados Unidos, el Plan de Acción de Catorce Puntos de la Unión Europea, la "Estrategia i-Japan" de Japón, el plan estratégico "U-Corea" de Corea del Sur, el plan "I-Hub de próxima generación" de Singapur, etc. todos incluyen el Internet de las cosas como un objetivo estratégico importante para el desarrollo actual. Según la empresa de análisis de mercado Gartner, el número de dispositivos de IoT a nivel mundial alcanzará los 26 mil millones en 2020 y el tamaño del mercado de IoT alcanzará los 1,9 billones de dólares. >
Cada uno. Las predicciones de las principales instituciones sobre el desarrollo futuro del Internet de las cosas global son las siguientes:
Basado en los datos de pronóstico de las principales instituciones, según la tasa de crecimiento del Internet de las cosas. En varios países del mundo, los dispositivos inteligentes superarán los 75 mil millones en 2025 y el Internet de todo. Cada dispositivo inteligente podrá tener su propia dirección IP y la demanda global de direcciones IP ha alcanzado los 75 mil millones
<. p> Las barreras técnicas para el desarrollo de Internet de las cosas pueden limitar la popularidad de los dispositivos inteligentes entre los usuarios y afectar la popularidad de los dispositivos inteligentes La demanda de direcciones IP.Según el "Informe de análisis de pronóstico de inversión y demanda del mercado de aplicaciones de la industria de Internet de las cosas de China 2014-2019", Internet de las cosas requiere la coordinación de conocimientos y tecnologías multisectoriales y multidisciplinarios en los que las empresas de Internet de las cosas están especialmente involucradas. producción de productos y servicios entre capas. Las empresas proporcionadas deben tener sólidas capacidades profesionales de investigación y desarrollo en tecnología de comunicación, tecnología de procesamiento de señales, tecnología de procesamiento de información, etc. También deben tener protocolos subyacentes sólidos, sistemas microoperativos y software integrado. y plataformas de aplicaciones de procesamiento de información que están estrechamente integradas con capacidades de desarrollo de software. Cumplir ese requisito en cinco años también es un gran desafío.
Por otro lado, NAT puede evitar modificaciones frecuentes de la IP interna y puede usarse como firewall para proteger la red interna. También tiene espacio para una implementación rápida de IPv6, por lo que puede no ser necesario. una gran cantidad de dispositivos inteligentes. Dirección IP independiente.
La Internet de próxima generación basada en IPv6 está cambiando rápidamente la apariencia y el patrón de la Internet existente. En el futuro, se convertirá en la piedra angular para respaldar el rápido desarrollo de tecnologías e industrias de vanguardia, y de manera efectiva. respaldar la inteligencia artificial, Internet de las cosas e Internet móvil El desarrollo de tecnologías de vanguardia como Internet industrial y 5G ha generado más formatos comerciales nuevos, nuevas aplicaciones y nuevos escenarios, que en última instancia beneficiarán a todos los internautas. La industria global está preparada para la rápida popularización de IPv6. Después de considerar varios factores anteriores, se estima que en cinco años, la demanda global de direcciones IP será de alrededor de 50 mil millones. Teniendo en cuenta que la tasa de utilización de direcciones IP no es del 100%, la demanda global de direcciones IP superará los 65 mil millones.
[[1]] Ye Zhou. Investigación sobre tecnologías clave para la transición de IPv4 a IPv6 [D]. Jiangsu: Universidad de Yangzhou, 2009. DOI: 10.7666/d.y1702450.