從萬物互聯(lián)到多國參與建設(shè)根服務(wù)器，TCP/IP協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)安全、運行穩(wěn)定至關(guān)重要，是互聯(lián)網(wǎng)的“中樞神經(jīng)”。IPv4時代，美國擁有世界上最多的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，而以IPv6為基礎(chǔ)的新一代互聯(lián)網(wǎng)，能提供充足的網(wǎng)絡(luò)地址和廣闊的創(chuàng)新空間，正快速改變傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的面貌與格局，是世界各國公平參與互聯(lián)網(wǎng)治理的新契機(jī)。近年來我國舉大力發(fā)展IPv6產(chǎn)業(yè)，推動IPv6應(yīng)用，憑借20余年的研究，目前我國的IPv6發(fā)展勢頭迅猛，正從“通路”走向“通車”。

8月28日，在“2020中國IPv6發(fā)展論壇”上，院士專家等產(chǎn)、學(xué)、研各方學(xué)者對IPv6當(dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用、新能力開發(fā)擴(kuò)展等方面的階段性部署進(jìn)展和未來產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，展開了深入探討，為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指明方向。

告別蹉跎歲月 迎來黃金十年

萬物智聯(lián)時代中的AI、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，都與TCP/IP協(xié)議有著重要聯(lián)系，其中IP是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，規(guī)范著互聯(lián)網(wǎng)中分組信息的交換和選路。IPv6作為基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建了新的互聯(lián)網(wǎng)時代。

我國對IPv6的研究始于1998年，已有20余年的積淀，特別是從2017年國家印發(fā)《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動計劃》（以下簡稱《行動計劃》）以來，IPv6部署再提速。《行動計劃》明確提出了未來五到十年我國基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的總體目標(biāo)、路線圖、時間表和重要任務(wù)，全面吹響了我國大力推進(jìn)IPv6升級改造攻堅戰(zhàn)的沖鋒號。

工信部通信司司長聞庫表示，2020年是“推進(jìn)IPv6規(guī)模部署行動計劃”第二階段的收官之年，是規(guī)模部署承上啟下、攻堅克難的關(guān)鍵之年。發(fā)展基于IPv6下一代的互聯(lián)網(wǎng)，不僅是互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)升級的必然趨勢，也是落實網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略的重要舉措。對于提升我國互聯(lián)網(wǎng)承載能力和服務(wù)水平、助力經(jīng)濟(jì)社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型、支撐經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

聞庫指出，自《行動計劃》發(fā)布以來，我國在IPv6領(lǐng)域取得了一系列可觀的進(jìn)展，已經(jīng)建成了全球規(guī)模最大的IPv6網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，申請IPv6地址資源總量穩(wěn)居世界第二。

在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施方面，固定寬帶和LTE IPv6升級改造已經(jīng)全面完成，IPv6的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和IPv4基本趨同，IPv6專線業(yè)務(wù)已經(jīng)具備全國服務(wù)的能力。

在應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施方面，基礎(chǔ)電信企業(yè)完成了全部數(shù)據(jù)中心的IPv6改造，其他的數(shù)據(jù)中心運營企業(yè)完成了大型數(shù)據(jù)中心的IPv6改造，前十名的CDN企業(yè)IPv6的資源占比、覆蓋占比、性能平均占比均超過了70%，前十的云服務(wù)企業(yè)的主要公有云產(chǎn)品基本完成了IPv6的升級改造。

在終端和行業(yè)應(yīng)用方面，自2018年起，市場份額占比較大的手機(jī)廠商新發(fā)布的機(jī)型和系統(tǒng)已全面支持IPv6，市場主流的智能家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備已全面支持IPv6，部分無線路由器廠商新生產(chǎn)的設(shè)備默認(rèn)配置支持IPv4和IPv6雙棧，基礎(chǔ)電信企業(yè)、門戶網(wǎng)站和自營App按照國家的要求也完成了IPv6的改造。

在IPv6用戶和流量方面，截至2020年7月，全國分配IPv6地址的LTE用戶占比超過90%，分配IPv6地址的家庭寬帶用戶比例超過50%，通過IPv6上網(wǎng)的活躍用戶連接數(shù)相比2018年初增長了20倍，骨干直連點IPv6總流量相比2018年初增長逾10倍。

利刃已出鞘 “IPv6+”分階段實施

《行動計劃》發(fā)布后，我國在IPv6的應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面取得了重大進(jìn)展。推進(jìn)IPv6規(guī)模部署專家委主任、中國工程院院士鄔賀銓表示，盡管IPv4地址殆盡加速了IPv6的技術(shù)演進(jìn)和應(yīng)用拓展，但從根本上還不足以成為推動IPv6發(fā)展的核心動力。推動IPv6還需要從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和驗證等方面挖掘IPv6更多的潛力。

為何要實施IPv6改造？改造如何驅(qū)動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？中國工程院院士、清華大學(xué)教授吳建平指出，互聯(lián)網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)空間最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，可覆蓋通信、計算系統(tǒng)、軟件操作系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)四個層面。通信囊括了整個二進(jìn)制的移動傳輸范疇，包括電路、光纖、衛(wèi)星、Wi-Fi、移動通信等信號傳輸；而連接網(wǎng)絡(luò)空間最重要的，是要通過通信系統(tǒng)把計算系統(tǒng)連接在一起，只有在互聯(lián)網(wǎng)平臺之上，才能支撐物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等更多行業(yè)應(yīng)用。

“有了‘IPv6+’，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將發(fā)生巨大的變化，將顛覆傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的格局，催生新業(yè)態(tài)、新應(yīng)用、新格局。”吳建平說。

如何從根本上提升“IPv6+”的發(fā)展質(zhì)量和效率？鄔賀銓指出，IPv6的部署要分成三個階段循序漸進(jìn)。IPv6 1.0時代（2020年—2021年）側(cè)重提升網(wǎng)絡(luò)編程能力，引入SRv6做協(xié)議簡化，設(shè)計端到端路由，實現(xiàn)靈活精準(zhǔn)地控制；IPv6 2.0時代（2021年—2023年）希望能進(jìn)一步保障用戶體驗，基于IPv6實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片，開放網(wǎng)絡(luò)能力，滿足業(yè)務(wù)SLA（服務(wù)等級協(xié)議）；IPv6 3.0時代（2023—2025年）將基于應(yīng)用的差異化通道實現(xiàn)精細(xì)化的運營，通過IPv6從IP層提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，定義網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的ID，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)高度自治。

“IPv6正在行業(yè)應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施中深度滲透，應(yīng)用需求比之前更加迫切，但I(xiàn)Pv6地址空間巨大、網(wǎng)絡(luò)信息端到端加密等問題也會隨之帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)。”吳建平說，我國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)面臨的可擴(kuò)展性、安全性、實時性、移動性和高性能等重大技術(shù)挑戰(zhàn)不容忽視。一方面，安全與數(shù)據(jù)共享之間存在著天然的技術(shù)鴻溝，規(guī)模擴(kuò)展下網(wǎng)絡(luò)實時性難以保障；另一方面，安全機(jī)制也會不可避免地犧牲實時性，這些矛盾將對用戶體驗影響非常大，需要在以后的發(fā)展中不斷調(diào)試和改進(jìn)。

5G+云 IP發(fā)展驅(qū)動力

若IPv6僅僅是一個協(xié)議棧或一個地址概念的存在，而沒有內(nèi)在需求的驅(qū)動，則會妨礙和限制服務(wù)器升級和使用IPv6，也不能服務(wù)好IP應(yīng)用，進(jìn)而影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這就是IPv6在十年前發(fā)展不起來的關(guān)鍵原因。

華為數(shù)通產(chǎn)品線總裁胡克文表示：“今天的‘IPv6+’時代，是由5G和云計算等應(yīng)用需求所驅(qū)動的，將能很好地解決云網(wǎng)融合、業(yè)務(wù)感知和體驗，以及智能應(yīng)用等核心問題。”

我們處在云時代，不管是電信運營商還是公有云廠商，都會技術(shù)先行，遵循從IPv4向IPv6的整體演進(jìn)規(guī)律，基于IPv6實現(xiàn)對云基礎(chǔ)設(shè)施改造部署。綜觀當(dāng)前“IPv6+”的發(fā)展趨勢，不難發(fā)現(xiàn)IPv6的云端就緒度明顯提升，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）和云改造速度明顯提升。《中國IPv6發(fā)展?fàn)顩r白皮書》數(shù)據(jù)顯示，截至2020年7月，全國已經(jīng)有超過70%的CDN節(jié)點支持IPv6；云服務(wù)企業(yè)加快IPv6改造，國內(nèi)主要的11家云服務(wù)企業(yè)均加大了對云主機(jī)、容器引擎、負(fù)載均衡、域名解析、對象存儲等全國TOP20云產(chǎn)品的IPv6改造。

5G具有2B的屬性，過去的4G網(wǎng)絡(luò)“不準(zhǔn)時”“不確定”，無法使能移動互聯(lián)網(wǎng)的2B應(yīng)用，基于IPv6打造切片網(wǎng)絡(luò)，可滿足B端行業(yè)用戶的SLA訴求，實現(xiàn)“先知先覺”的體驗感知和智能應(yīng)用。

中國電信集團(tuán)云網(wǎng)發(fā)展部總經(jīng)理馮杰指出，目前我國還處于從IPv4到IPv6的過渡階段。在該階段中，IPv4、IPv6雙棧共存，運營商實現(xiàn)了“云、管、端、用”的全面貫通，開啟了IPv6單棧的研究，參與制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，待條件具備時便可全面推進(jìn)IPv6的使用。中國電信針對5G SA網(wǎng)絡(luò)引入了IPv6單棧的技術(shù)解決方案，從用戶面、承載面和控制面共同推進(jìn)，針對公眾用戶和行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行適配。據(jù)馮杰介紹，5G終端在只分配IPv6地址的情況下，用戶終端可以順利支持IPv6業(yè)務(wù)訪問。在5G SA網(wǎng)絡(luò)層面，中國電信已經(jīng)實現(xiàn)了從基站到核心網(wǎng)和傳輸層的IPv6單棧部署，包括5G核心網(wǎng)之間的互聯(lián)端口、基站和核心網(wǎng)之間的互聯(lián)端口等。

“終究IPv6單棧要‘獨當(dāng)一面’，因此一方面要基于IPv6為核心建設(shè)新一代信息技術(shù)設(shè)施，在5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域優(yōu)先使用IPv6；另一方面，要極力推動IPv6單棧及SRv6標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備的成熟，加強試點和商用；此外，NAT64轉(zhuǎn)換較適用于IPv4流量占比較少的場景，現(xiàn)階段仍需繼續(xù)提升端-網(wǎng)-云-應(yīng)用的IPv6能力，向端到端IPv6單棧盡快演進(jìn)。”馮杰說。
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