【关注】中国工程院院士邬贺铨：IPv6“＋”速创新 打造新一代高质量网络底座
来源：人民邮电报
作为数字经济底座，我国IPv6的规模化部署不断取得新的成效。而作为IPv6的升级加强版，IPv6+凭借着来自协议和技术等领域的诸多创新，更加契合行业用户的需求，能够更有力地支撑千行百业的数字化转型和发展。显然，加速IPv6+创新，将为IPv6规模部署增添“+”动力和“+”速度。那么，IPv6+的发展当前处于何种阶段？如何加速创新释放新动能呢？针对这些问题，中国工程院院士邬贺铨近日给出了解答。
超6亿活跃用户
中国IPv6规模部署成果显著
“目前中国IPv6地址资源位居全球第一，IPv6活跃用户数和流量均实现了增长。”邬贺铨表示。
数据显示，我国已申请IPv6地址资源总量达到60059块，位居全球第一。与此同时，根据对典型互联网应用法人实时采样和监测，截至2021年12月，我国IPv6活跃用户数已达6.08亿，约占中国网民的60.11%。在流量增长上，截至2021年12月，城域网IPv6总流量突破44.77Tbps，占全网总流量的9.38%；移动网络IPv6总流量超过24.43Tbps，占全网总流量的35.15%。
“对比IPv6流量和活跃用户数的占比，可以发现流量占比相对较低，主要原因在于家庭网关的升级改造还没有跟上。”邬贺铨指出。他认为，下一步需要伴随着固定网向千兆网络的升级，让固网网关具备未来家庭无线网关的功能，为无线网关直接应用IPv6功能做好准备。
得益于强有力的政策指引，IPv6在中国的规模部署和应用正处于全面推进之中。国务院近日发布的《“十四五”数字经济发展规划》明确提出要推进IPv6规模部署应用：“深入开展网络基础设施IPv6改造，增强网络互联互通能力，优化网络和应用服务性能，提升基础设施业务承载能力和终端支持能力，深化对各类网站及应用的IPv6改造。”中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部则在去年印发的《关于加快推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署和应用工作的通知》中，明确了未来五年推进IPv6规模部署和应用工作的重点方向，明确了到2025年IPv6活跃用户数达到8亿，移动网络IPv6流量占比达到70%，城域网IPv6流量占比达到20%的目标。
IPv6+步入2.0阶段
全方位驱动工业互联网发展
IPv6作为数字经济底座，是互联网升级演进的方向和网络技术创新的方向，从数字政府、数字社会、数字经济、数字生态多个方面，支撑数字中国的建设。“面对数字经济新需求，IPv6亟需在广联接、超宽带、确定性传送、低时延、自动化和网络安全六个维度持续提升性能，从而高效满足万物互联、海量数据、生产上云、云网融合、智能运维和安全可信的需求”，邬贺铨指出，“IPv6+是对IPv6的系统化升级，从而打造新一代高质量网络底座。”
“从IPv6向IPv6+的升级，是一个从IPv6+1.0到2.0，再到3.0分阶段推进的过程。”邬贺铨强调。
从2020年到2021年是关注网络编程能力的1.0阶段。主要推动SRv6（分段选路）协议的应用，目的在于简化网络，实现运营商VPN专线灵活跨域开通和网络的部分自治。
从2022年到2023年是2.0阶段，聚焦用户体验保障。2.0阶段主要关注网络切片、随流检测、新型组播、确定性、安全性等，从而满足5G 2B、工业互联网、云网融合、算力网络等应用需求，实现网络有条件的自治。
从2023年到2025年，IPv6+将迈入3.0阶段，实现应用驱动网络。该阶段将更好地发挥应用感知网络、应用驱动网络编程以及网络逐流SLA保证的优势，实现应用感知，打造出高度自治网络，满足更广泛的个性化定制网络需求。
“目前IPv6+正处于发展的中间阶段，一方面要在原有的基础上更进一步，让整个网络能够更好地满足当前算力网络以及工业互联网的需求；另一方面，需要朝着未来IPv6+3.0阶段迈进。”邬贺铨指出。
当前IPv6+所处的2.0阶段会从三个方面着力推动标准化进程。首先是VPN+，通过灵活按需切片，满足不同用户/业务差异化服务要求。其次是IFIT（随流检测），实现信道性能的实时检测，支持业务体验可视可管理。最后是BIERv6（基于IPv6的位索引显式复制），即基于IPv6为组播服务提供更简化、更高效的支持。
标准领跑
加快IPv6+创新发展
产业发展，标准先行。在IPv6+领域，中国贡献了半数以上的国际标准草案，成为推动IPv6+发展的主要力量。
创新是发展IPv6+的关键动力。其中APN6（基于IPv6的应用感知）增强了网络对业务的感知能力。过去，IPv4的报头仅包含源地址和目的地地址，网络无法识别该IP包承载的业务类型和服务登记（SLA）要求，网络通常采用轻载方式，资源利用率低。APN6利用IPv6扩展报头嵌入业务对信道的要求，以此为依据来组织信道。未来还可以利用IPv6扩展报头嵌入所承载的数据属性，支撑对跨境数据流动的管理。这样一来，“解决了过去只能依靠控制面应用感知的难题，有利于实现云网的无缝拉通，APN6的性能以及应用前景还可以继续深挖”。邬贺铨表示。
不断创新的SRv6帮助IPv6+实现路由的快速建立。通过使用SRv6，可以在IPv6地址扩展报头中指定流量转发路径，从而快速建立起端到端的路由，中间的路由器不需要思考也不需要计算。该模式具有低时延、快速倒换、支持组播和高可靠并发业务的优势。“值得注意的是，SRv6也在不断进步，将原来长达128比特的报头进行缩短，从而大大降低网络处理的开销。”过去IPv4地址功能单一，靠增加协议来支撑新应用；现在，IPv6基于增强地址功能，能够对网络协议进行瘦身。SRv6成为整合“云网边端”的统一通信协议，可提高网络配置效率高达60%。例如，基于SRv6的网络切片生成速度更快，管理更简单，从而全方位使能VPN专网构建并确保服务体验。
过去，运营商往往需要依靠用户投诉才能发现信道性能劣化，或者检出网络故障却难以快速定位；现在，基于IFIT实现的随流检测，则彻底改变了这一局面。随流检测对真实业务流插入特定的“染色比特”，具有高精准度，不仅可以做到定位丢包发生的位置，而且可以计算出逐跳时延和抖动，甚至能够进行路径还原，具有易部署和运维的特性。随流检测的能力未来还可以扩展，支持对跨界数据安全性的监管。
BIERv6能够高效极简地实现组播业务。业务仅在头节点配置，中间节点不感知组播流，不建立组播转发树，也不维护组播转发状态信息，能够高效完成组播报文分发，大大简化了协议，配置简单，易组大网。
除了政策支持、技术创新和标准上的领先之外，中国正在IPv6+领域多方位打造新优势。在产品成熟度上，目前主流厂商均已推出IPv6+相关标准落地产品；在规模应用上，我国已有超过100个IPv6+试点项目；在生态构建上，超过40个产业组织、企业、研究机构已开展IPv6+相关工作，形成了合力。显然，IPv6+在中国的未来表现令人期待！
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