当前,全球正在经历一场更为广泛、更深层次的科技革命和产业变革——推动下一代互联网演进升级和创新发展,已成为世界各国高度关切的重大课题。

 

IPv6作为下一代互联网重要的创新平台,为5G、物联网、工业互联网等新技术的融合创新发展提供坚实支撑,成为网络技术重点创新方向和万物互联时代的重要基石。

 

近期,笔者在“2021中国IPv6创新发展大会”现场,聆听了工信部、网信办、广电总局、中国工程院、运营商和产业链企业代表的精彩演讲,了解到我国IPv6“高速公路”已全面建成,在IPv6+技术的标准和部署上,更是实现从追赶到领先全球。

 

 

站在“十四五”开年,所有关注互联网基础创新的从业者,都需要清楚如下问题:我国IPv6在数十年的发展中,都取得了哪些成绩?5G和云时代的新业务,对IPv6网络提出怎样的新要求?IPv6+又是何方神圣,我国为何推进IPv6+的进一步发展?产业链各方将如何为IPv6+的高楼大厦添砖加瓦?

 

01   历经十八载,

中国IPv6成绩斐然

在我们这代人的记忆中,毕生难忘的除了2020年的新冠疫情,还有就是2003年的抗击非典。就在2003年,中国下一代互联网示范工程(CNGI)正式启动,标志着我国IPv6的发展征程进入元年。

 

耕耘9年之后,我国于2012年明确了IPv6网络建设与用户规模、业务应用与终端、技术突破与产业带动专项目标。自2017年开始,我国IPv6发展进入快车道。近年来,我国先后开展了IPv6网络有序、IPv6端到端贯通、IPv6流量提升等系列专项工作,组织全行业扎实开展各项工作并取得积极进展。

 

对于已取得的成绩,工业和信息化部总工程师韩夏介绍,其一,我国IPv6供给能力显著增强,我国4G、5G和固定宽带网络IPv6升级全面完成,我国已申请的IPv6资源占全球已分配IPv6地址总量的1/5。

 

其二,终端设备加快升级,我国主要手机厂商新发布的机型技术电芯企业新部署的终端设备已全面支持IPv6,并且基础电信企业已全部具备条件进行IPv6的升级改造。

 

其三,创新活力持续释放,截至9月底,我国IPv6地址用户数从2017年的7400万户,增长到16.34亿户,移动网IPv6流量从无到有,占比达到22.87%。

 

针对IPv6的用户数据、流量数据等关键信息,中国工程院院士、推进IPv6规模部署专家委主任邬贺铨分享说,截至2021年8月,我国IPv6活跃用户数达5.51亿,约占中国网民的54.5%;三大基础电信企业城域网IPv6总流量突破20Tbps;LTE核心网IPv6总流量超过10Tbps,占全网总流量的22.87%;我国已申请IPv6地址资源位居全球第一;国内用户量排名前100位的商业网站及应用均可通过IPv6访问。

 

 

关于大家所关心的IPv6地址数和IPv6就绪度问题,中国工程院院士、推进IPv6规模部署专家委副主任吴建平介绍道:截至2021年6月,我国IPv6地址数达到62023/32。截至2020年7月,我国移动通信网络已分配IPv6地址用户数达12.17亿。

 

在云端IPv6就绪度方面,阿里云、华为云和中国移动等12家CDN企业构建了内容分发网络,IPv6节点数为3707个,IPv6地域覆盖率为76.51%,IPv6运营商覆盖率为86%。

 

在互联网IPv6就绪度方面,我国三大运营商已完成LTE网络和城域网IPv6改造,13个主干网直联点已实现IPv6互联互通,三大运营商已开通IPv6国际出入口带宽90Gbps。

 

众多统计数据显示,我国IPv6“高速公路”已经建成,支撑我国当前互联网丰富业务的开展和运行。

 

我国IPv6是如何取得不俗成绩的?笔者认为,在许多网站和应用升级动力不足的情况下,我国推进政策起到巨大牵引作用。据悉,此前为了进一步推进IPv6发展,我国制定发布120项IPv6标准,涵盖IPv6协议、IPv6网络设备、IPv6过渡技术等方面,有效支撑了我国IPv6网络建设及产业发展。

 

在政策层面,2016年,IAB发表了关于支持IPv6发展的重要声明。2017年,中共中央办公厅、国务院办公厅联合印发《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》。

 

今年7月,中央网信办国家发展改革委工信部联合印发《关于加快推进互联网协议第六版IPV6规模部署和应用工作》通知,明确了“十四五”时期IPv6发展的路线图、时间表和任务书。

 

02

互联网支撑产业数字化遇难题,

IPv6+应运而生

持续变化是唯一不变的规律。当前5G与云时代快速来临,产业数字化如火如荼,IPv6在发展壮大的道路上,迎来新的需求,遇到新的挑战。比如当前IPv6化的网络流量占比还有很大发展空间,需要鼓励更多应用和网站推进IPv6化,需要让新兴网络趋向IPv6单栈为主,推进IPv6协议、技术、业务的创新。

 

从业务规模角度,中国移动通信集团副总经理李慧镝介绍,自2021年起,我国IPv6规模部署工作进入了新阶段,主要体现在网络侧巩固提升、终端侧拓展覆盖、内容侧持续改造、应用侧加速创新。目前我国100%地市实现5G商用以及千亿级的设备连接等内生需求,进一步激发了IPv6的发展动力。

 

从业务种类角度,在万物互联社会,数字政府、智慧城市、智能制造、智慧能源、智慧教育、智慧医疗、智慧矿山等不同行业的不同业务,对IP网络的需求不尽相同。“面向全产业互联,互联网技术发展面临诸多挑战,如海量物联、云网融合、确定性服务和安全可信。”华为技术有限公司副总裁胡克文表示。

 

在笔者看来,当前互联网基础设施,在支撑全产业数字化升级方面还存在问题,包括很难支持海量联接,很难满足企业敏捷上云,很难满足业务确定性要求,很难满足安全防护新需求。

 

如何解决上述问题?对此,邬贺铨指出,(IP网络产业)应该从支持万物互联、海量联接、生产上云、云网融合、智能运维、安全可信六个维度持续提升。

 

具体来说,一是广联接,从过去的多跳入云简化为一跳入云;二是超宽,从100GE以太网升级至400GE以太网;三是确定性,尽量减少单跳抖动,压缩到10微秒级;四是低时延,从尽力而为控制到30微秒内;五是自动化,故障恢复从原先的天级缩短至分钟级;六是安全,威胁遏制从原先的天级缩短至分钟级。

 

这些能力提升都有赖于“IPv6”的创新,比如通过APN6来实现应用感知,支持广联接、低时延;利用FlexE来做到资源隔离、带宽保障,支持确定性、低时延;基于SRv6来实现路径编排、一跳入云,支持低时延、自动化,融入400GE以太网来构建超宽无阻塞互联的底座,支持超宽和广联接。

 

据悉,2020年初,推进IPv6规模部署专家委员会提出了IPv6+的概念,IPv6+是基于IPv6下一代互联网的全面升级,IPv6+包括以SRv6、网络切片、iFIT、BIERv6、APN6等为代表的协议创新,还包括以网络分析、网络自愈、自动调优等为代表的网络智能化技术创新。

 

综上所述,笔者发现,5G和云时代新业务的要求,本质上是万物智联。如果说IPv6支撑了万物互联实现,那么IPv6+则支撑了万物智联实现。

 

03   IPv6+推进成果喜人,

奏响创新“三部曲”

IPv6+概念提出不足2年,但表现出较好的发展态势,推进成果喜人。据演讲嘉宾介绍,当前我国IPv6+发展领先主要体现在标准领先、产品成熟、规模应用和生态繁荣四方面。

 

在标准方面,中国积极引领“IPv6+”标准草案的制定;在产品成熟方面,主流厂商均已fellow相关标准落地产品;在生态繁荣方面,我国已有40多个产业组织、企业、研究机构加入了“IPv6+”相关工作。

 

尤其在规模应用方面,国内已部署有“IPv6+”84个商用局点,数量全球领先。据悉,在世界其他地区,中东/非洲仅有13张IPv6+网络,欧美只有5张IPv6+网络,亚太地区仅有4张IPv6+网络。

 

技术的发展往往是循序渐进的,创新无止境,IPv6+下一步如何发展呢?邬贺铨提出要从六方面着手,值得业界思考:

 

一是IPv6+超宽底座,构建400GE无阻塞互联互通;

 

二是IPv6+一跳入云,云网无缝连接,让网的效率匹配云的速度;

 

三是IPv6+路径编排,运筹帷幄,提供云网最优路径;

 

四是IPv6+资源隔离,E2E网络切片,带宽可保障;

 

五是IPv6+自动定障,故障快速定界,主动智能化运维;

 

六是IPv6+云网安一体,智能防御,全局分析。

 

胡克文所提出的三阶段策略可行性较强。第一阶段,2020~2021年,即IPv6+ 1.0阶段,该阶段聚焦于IP网络的可编程能力,通过SRv6等分段路由技术,简化网络,实现业务的快速发放。

 

第二阶段,2021~2023年,即IPv6+ 2.0阶段,该阶段聚焦业务体验的保障,通过网络切片、随流检测、体验可视等技术创新,为关键业务提供极致保障。

 

第三阶段,2023~2025年,即IPv6+ 3.0阶段,该阶段网络与应用深度融合,通过应用感知等技术,实现基于应用的SLA保证,满足应用级策略、体验、安全保障。

 

胡克文认为IPv6+经过三个阶段的发展,将全面提升下一代互联网服务能力,为全产业提供确定性的网络服务。

 

04   产业链献计献策:

合力推进IPv6大规模商用

为了衔接《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》,我国IPv6发展接下来要力争三年大改观,五年形成不可逆转之势。

 

从定性指标来看,到2023年末,我国要基本建成先进自主的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系,并完成向IPv6单栈的演进过渡。到2025年末,我国要全面建成领先的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系,我国IPv6网络规模、用户规模、流量规模位居世界第一位。

 

从定量指标来看,到2023年末,我国IPv6活跃用户数达到7亿,物联网IPv6连接数达到2亿。到2025年年末,我国IPv6活跃用户数达到8亿,物联网IPv6连接数达到4亿。

 

为了完成这一宏伟蓝图,产业链各方纷纷献计献策,提出在各自赛道的可落地规划。

 

国家广播电视总局副局长杨小伟介绍广电领域的规划,他表示广电领域IPv6部署的主要推进措施体现在三方面:第一,在全国打造IPv6创新网和示范网;第二,持续加强IPv6在全媒体传播体系的融合应用;第三,健全广电领域的IPv6监管体系。

 

北京市委常委、副市长殷勇从城市发展的角度指出,北京市移动IPv6活跃用户占全部移动活跃用户数的比重为68.9%、固定IPv6活跃用户占比为55.5%、网站IPv6支持率平均达到88.6%、移动网IPv6流量占全部移动网流量的20.5%。下一步,北京在深入推进全球数字经济标杆城市的建设中,将以设施、应用、产业、技术、安全为着力点,深入推进IPv6规模部署和广泛应用。

 

工业和信息化部副司长刘郁林对于IPv6发展提出三点建议。首先,加快推进规模部署,产业需要从云、管、端、用各环节多管齐下,协调深化改造提升服务性能,持续提升IPv6端到端的供给能力,为IPv6前沿技术发展提供坚实网络基础保障。

 

其次,着力构建产业生态,各方需要加快技术创新,统筹力量开展IPv6+网络产品研发和产业化,促进IPv6+技术产业成熟,积极开展SRv6线网试点部署,实现基于IPv6+业务、规模、新技术为下一代互联网发展。

 

最后,不断完善标准体系,行业需要推进IPv6+相关国家标准、行业标准团体标准,并深入参与IETF、ITU、ETSI等国际组织的IPv6+标准化工作,积极推动将我国自主知识产权的标准转化为国际标准。

 

IPv6论坛&ETSI IPE主席Latif讲到,IPv6技术爆发主要原因是新基建,以及是构建万物互联的循环体系。在Latif看来,IPv6本身是系统工程,需要分片攻坚,阶段实施。为此,Latif表示,产业主要进行了以下尝试,如在网络改造方面,运用SRv6技术,带来业务时延的降低。

 

中国移动李慧镝从运营商角度介绍说,面向未来,中国移动要构建互联共生的IPv6网络安全生态,主要分为构建多元IPv6新业务服务生态、全面拓展智慧家庭等新应用生态、加快推进IPv6单栈新网络生态、倾力打造IPv6新技术生态。

 

华为胡克文从产业链角度表示,华为等40多家企事业单位共同加入IPv6+创新推进组,通过IPv6+提升网络服务能力,推动IPv6的规模部署。中国信通院在今年9月启动的IPv6+ Ready评测项目,华为所提供的NetEngine 8000、NetEngine 40E系列路由器成为首批通过该项认证的网络设备厂家。

 

为了保障IPv6的网络安全,华为提出IPv6+安全解决方案,提供IPv6全局检测、IPv6业务编排以及IPv6硬件加速的能力,实现对IPv6网络的立体防御和威胁秒级处置,保证客户体验。

 

中国建设银行运营数据中心副主任李巍从垂直行业角度介绍,中国建设银行未来将继续致力于IPV6的创新和部署,主要从以下三方面着手:在标准方面,牵头、参与标准制定;在实践方面,全面完成互联网应用IPv6改造;在创新方面,着眼于物联IPv6单栈、AI网络自动驾驶等。

 

笔者观察:

IPv6+价值显现,未来可期

千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。近五年来,国家政策层面和产业各方动作频频,IPv6取得了骄人成绩。

 

笔者在现场听完各位大咖畅聊IPv6话题,也深刻感受到大力发展IPv6/IPv6+,对促进互联网演进升级,加快建设网络强国和数字中国具有重要意义。

 

展望未来,我们也希望,产业链各方可以联合起来,一起推动IPv6/IPv6+的持续创新和规模部署,保持我国IPv6/IPv6+在全球的引领地位,也开放合作,联合全球领先IP创新力量,加速全球千行百业的数字化进程。