作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)底座，我國(guó)IPv6的規(guī)模化部署不斷取得新的成效。而作為IPv6的升級(jí)加強(qiáng)版，IPv6+憑借著來自協(xié)議和技術(shù)等領(lǐng)域的諸多創(chuàng)新，更加契合行業(yè)用戶的需求，能夠更有力地支撐千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和發(fā)展。顯然，加速IPv6+創(chuàng)新，將為IPv6規(guī)模部署增添“+”動(dòng)力和“+”速度。那么，IPv6+的發(fā)展當(dāng)前處于何種階段？如何加速創(chuàng)新釋放新動(dòng)能呢？針對(duì)這些問題，中國(guó)工程院院士鄔賀銓近日給出了解答。
超6億活躍用戶
中國(guó)IPv6規(guī)模部署成果顯著
“目前中國(guó)IPv6地址資源位居全球第一，IPv6活躍用戶數(shù)和流量均實(shí)現(xiàn)了增長(zhǎng)。”鄔賀銓表示。
數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)已申請(qǐng)IPv6地址資源總量達(dá)到60059塊，位居全球第一。與此同時(shí)，根據(jù)對(duì)典型互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用法人實(shí)時(shí)采樣和監(jiān)測(cè)，截至2021年12月，我國(guó)IPv6活躍用戶數(shù)已達(dá)6.08億，約占中國(guó)網(wǎng)民的60.11%。在流量增長(zhǎng)上，截至2021年12月，城域網(wǎng)IPv6總流量突破44.77Tbps，占全網(wǎng)總流量的9.38%；移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IPv6總流量超過24.43Tbps，占全網(wǎng)總流量的35.15%。
“對(duì)比IPv6流量和活躍用戶數(shù)的占比，可以發(fā)現(xiàn)流量占比相對(duì)較低，主要原因在于家庭網(wǎng)關(guān)的升級(jí)改造還沒有跟上。”鄔賀銓指出。他認(rèn)為，下一步需要伴隨著固定網(wǎng)向千兆網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)，讓固網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具備未來家庭無線網(wǎng)關(guān)的功能，為無線網(wǎng)關(guān)直接應(yīng)用IPv6功能做好準(zhǔn)備。
得益于強(qiáng)有力的政策指引，IPv6在中國(guó)的規(guī)模部署和應(yīng)用正處于全面推進(jìn)之中。國(guó)務(wù)院近日發(fā)布的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》明確提出要推進(jìn)IPv6規(guī)模部署應(yīng)用：“深入開展網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施IPv6改造，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通能力，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用服務(wù)性能，提升基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)承載能力和終端支持能力，深化對(duì)各類網(wǎng)站及應(yīng)用的IPv6改造。”中央網(wǎng)信辦、國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部則在去年印發(fā)的《關(guān)于加快推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署和應(yīng)用工作的通知》中，明確了未來五年推進(jìn)IPv6規(guī)模部署和應(yīng)用工作的重點(diǎn)方向，明確了到2025年IPv6活躍用戶數(shù)達(dá)到8億，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IPv6流量占比達(dá)到70%，城域網(wǎng)IPv6流量占比達(dá)到20%的目標(biāo)。
IPv6+步入2.0階段
全方位驅(qū)動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
IPv6作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)底座，是互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)演進(jìn)的方向和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的方向，從數(shù)字政府、數(shù)字社會(huì)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字生態(tài)多個(gè)方面，支撐數(shù)字中國(guó)的建設(shè)。“面對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)新需求，IPv6亟需在廣聯(lián)接、超寬帶、確定性傳送、低時(shí)延、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)安全六個(gè)維度持續(xù)提升性能，從而高效滿足萬物互聯(lián)、海量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)上云、云網(wǎng)融合、智能運(yùn)維和安全可信的需求”，鄔賀銓指出，“IPv6+是對(duì)IPv6的系統(tǒng)化升級(jí)，從而打造新一代高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)底座。”
“從IPv6向IPv6+的升級(jí)，是一個(gè)從IPv6+1.0到2.0，再到3.0分階段推進(jìn)的過程。”鄔賀銓強(qiáng)調(diào)。
從2020年到2021年是關(guān)注網(wǎng)絡(luò)編程能力的1.0階段。主要推動(dòng)SRv6（分段選路）協(xié)議的應(yīng)用，目的在于簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商VPN專線靈活跨域開通和網(wǎng)絡(luò)的部分自治。
從2022年到2023年是2.0階段，聚焦用戶體驗(yàn)保障。2.0階段主要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)切片、隨流檢測(cè)、新型組播、確定性、安全性等，從而滿足5G 2B、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云網(wǎng)融合、算力網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有條件的自治。
從2023年到2025年，IPv6+將邁入3.0階段，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。該階段將更好地發(fā)揮應(yīng)用感知網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)編程以及網(wǎng)絡(luò)逐流SLA保證的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用感知，打造出高度自治網(wǎng)絡(luò)，滿足更廣泛的個(gè)性化定制網(wǎng)絡(luò)需求。
“目前IPv6+正處于發(fā)展的中間階段，一方面要在原有的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠更好地滿足當(dāng)前算力網(wǎng)絡(luò)以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的需求；另一方面，需要朝著未來IPv6+3.0階段邁進(jìn)。”鄔賀銓指出。
當(dāng)前IPv6+所處的2.0階段會(huì)從三個(gè)方面著力推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。首先是VPN+，通過靈活按需切片，滿足不同用戶/業(yè)務(wù)差異化服務(wù)要求。其次是IFIT（隨流檢測(cè)），實(shí)現(xiàn)信道性能的實(shí)時(shí)檢測(cè)，支持業(yè)務(wù)體驗(yàn)可視可管理。最后是BIERv6（基于IPv6的位索引顯式復(fù)制），即基于IPv6為組播服務(wù)提供更簡(jiǎn)化、更高效的支持。
標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)跑
加快IPv6+創(chuàng)新發(fā)展
產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)先行。在IPv6+領(lǐng)域，中國(guó)貢獻(xiàn)了半數(shù)以上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案，成為推動(dòng)IPv6+發(fā)展的主要力量。
創(chuàng)新是發(fā)展IPv6+的關(guān)鍵動(dòng)力。其中APN6（基于IPv6的應(yīng)用感知）增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)對(duì)業(yè)務(wù)的感知能力。過去，IPv4的報(bào)頭僅包含源地址和目的地地址，網(wǎng)絡(luò)無法識(shí)別該IP包承載的業(yè)務(wù)類型和服務(wù)登記（SLA）要求，網(wǎng)絡(luò)通常采用輕載方式，資源利用率低。APN6利用IPv6擴(kuò)展報(bào)頭嵌入業(yè)務(wù)對(duì)信道的要求，以此為依據(jù)來組織信道。未來還可以利用IPv6擴(kuò)展報(bào)頭嵌入所承載的數(shù)據(jù)屬性，支撐對(duì)跨境數(shù)據(jù)流動(dòng)的管理。這樣一來，“解決了過去只能依靠控制面應(yīng)用感知的難題，有利于實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)的無縫拉通，APN6的性能以及應(yīng)用前景還可以繼續(xù)深挖”。鄔賀銓表示。
不斷創(chuàng)新的SRv6幫助IPv6+實(shí)現(xiàn)路由的快速建立。通過使用SRv6，可以在IPv6地址擴(kuò)展報(bào)頭中指定流量轉(zhuǎn)發(fā)路徑，從而快速建立起端到端的路由，中間的路由器不需要思考也不需要計(jì)算。該模式具有低時(shí)延、快速倒換、支持組播和高可靠并發(fā)業(yè)務(wù)的優(yōu)勢(shì)。“值得注意的是，SRv6也在不斷進(jìn)步，將原來長(zhǎng)達(dá)128比特的報(bào)頭進(jìn)行縮短，從而大大降低網(wǎng)絡(luò)處理的開銷。”過去IPv4地址功能單一，靠增加協(xié)議來支撐新應(yīng)用；現(xiàn)在，IPv6基于增強(qiáng)地址功能，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行瘦身。SRv6成為整合“云網(wǎng)邊端”的統(tǒng)一通信協(xié)議，可提高網(wǎng)絡(luò)配置效率高達(dá)60%。例如，基于SRv6的網(wǎng)絡(luò)切片生成速度更快，管理更簡(jiǎn)單，從而全方位使能VPN專網(wǎng)構(gòu)建并確保服務(wù)體驗(yàn)。
過去，運(yùn)營(yíng)商往往需要依靠用戶投訴才能發(fā)現(xiàn)信道性能劣化，或者檢出網(wǎng)絡(luò)故障卻難以快速定位；現(xiàn)在，基于IFIT實(shí)現(xiàn)的隨流檢測(cè)，則徹底改變了這一局面。隨流檢測(cè)對(duì)真實(shí)業(yè)務(wù)流插入特定的“染色比特”，具有高精準(zhǔn)度，不僅可以做到定位丟包發(fā)生的位置，而且可以計(jì)算出逐跳時(shí)延和抖動(dòng)，甚至能夠進(jìn)行路徑還原，具有易部署和運(yùn)維的特性。隨流檢測(cè)的能力未來還可以擴(kuò)展，支持對(duì)跨界數(shù)據(jù)安全性的監(jiān)管。
BIERv6能夠高效極簡(jiǎn)地實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)僅在頭節(jié)點(diǎn)配置，中間節(jié)點(diǎn)不感知組播流，不建立組播轉(zhuǎn)發(fā)樹，也不維護(hù)組播轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)信息，能夠高效完成組播報(bào)文分發(fā)，大大簡(jiǎn)化了協(xié)議，配置簡(jiǎn)單，易組大網(wǎng)。
除了政策支持、技術(shù)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)上的領(lǐng)先之外，中國(guó)正在IPv6+領(lǐng)域多方位打造新優(yōu)勢(shì)。在產(chǎn)品成熟度上，目前主流廠商均已推出IPv6+相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)落地產(chǎn)品；在規(guī)模應(yīng)用上，我國(guó)已有超過100個(gè)IPv6+試點(diǎn)項(xiàng)目；在生態(tài)構(gòu)建上，超過40個(gè)產(chǎn)業(yè)組織、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)已開展IPv6+相關(guān)工作，形成了合力。顯然，IPv6+在中國(guó)的未來表現(xiàn)令人期待！
