當(dāng)前,全球正在經(jīng)歷一場(chǎng)更為廣泛、更深層次的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革——推動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展,已成為世界各國(guó)高度關(guān)切的重大課題。
IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)重要的創(chuàng)新平臺(tái),為5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的融合創(chuàng)新發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐,成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新方向和萬物互聯(lián)時(shí)代的重要基石。
近期,筆者在“2021中國(guó)IPv6創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)”現(xiàn)場(chǎng),聆聽了工信部、網(wǎng)信辦、廣電總局、中國(guó)工程院、運(yùn)營(yíng)商和產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)代表的精彩演講,了解到我國(guó)IPv6“高速公路”已全面建成,在IPv6+技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和部署上,更是實(shí)現(xiàn)從追趕到領(lǐng)先全球。
站在“十四五”開年,所有關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)創(chuàng)新的從業(yè)者,都需要清楚如下問題:我國(guó)IPv6在數(shù)十年的發(fā)展中,都取得了哪些成績(jī)?5G和云時(shí)代的新業(yè)務(wù),對(duì)IPv6網(wǎng)絡(luò)提出怎樣的新要求?IPv6+又是何方神圣,我國(guó)為何推進(jìn)IPv6+的進(jìn)一步發(fā)展?產(chǎn)業(yè)鏈各方將如何為IPv6+的高樓大廈添磚加瓦?
01 歷經(jīng)十八載,
中國(guó)IPv6成績(jī)斐然
在我們這代人的記憶中,畢生難忘的除了2020年的新冠疫情,還有就是2003年的抗擊非典。就在2003年,中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程(CNGI)正式啟動(dòng),標(biāo)志著我國(guó)IPv6的發(fā)展征程進(jìn)入元年。
耕耘9年之后,我國(guó)于2012年明確了IPv6網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與用戶規(guī)模、業(yè)務(wù)應(yīng)用與終端、技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)專項(xiàng)目標(biāo)。自2017年開始,我國(guó)IPv6發(fā)展進(jìn)入快車道。近年來,我國(guó)先后開展了IPv6網(wǎng)絡(luò)有序、IPv6端到端貫通、IPv6流量提升等系列專項(xiàng)工作,組織全行業(yè)扎實(shí)開展各項(xiàng)工作并取得積極進(jìn)展。
對(duì)于已取得的成績(jī),工業(yè)和信息化部總工程師韓夏介紹,其一,我國(guó)IPv6供給能力顯著增強(qiáng),我國(guó)4G、5G和固定寬帶網(wǎng)絡(luò)IPv6升級(jí)全面完成,我國(guó)已申請(qǐng)的IPv6資源占全球已分配IPv6地址總量的1/5。
其二,終端設(shè)備加快升級(jí),我國(guó)主要手機(jī)廠商新發(fā)布的機(jī)型技術(shù)電芯企業(yè)新部署的終端設(shè)備已全面支持IPv6,并且基礎(chǔ)電信企業(yè)已全部具備條件進(jìn)行IPv6的升級(jí)改造。
其三,創(chuàng)新活力持續(xù)釋放,截至9月底,我國(guó)IPv6地址用戶數(shù)從2017年的7400萬戶,增長(zhǎng)到16.34億戶,移動(dòng)網(wǎng)IPv6流量從無到有,占比達(dá)到22.87%。
針對(duì)IPv6的用戶數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)等關(guān)鍵信息,中國(guó)工程院院士、推進(jìn)IPv6規(guī)模部署專家委主任鄔賀銓分享說,截至2021年8月,我國(guó)IPv6活躍用戶數(shù)達(dá)5.51億,約占中國(guó)網(wǎng)民的54.5%;三大基礎(chǔ)電信企業(yè)城域網(wǎng)IPv6總流量突破20Tbps;LTE核心網(wǎng)IPv6總流量超過10Tbps,占全網(wǎng)總流量的22.87%;我國(guó)已申請(qǐng)IPv6地址資源位居全球第一;國(guó)內(nèi)用戶量排名前100位的商業(yè)網(wǎng)站及應(yīng)用均可通過IPv6訪問。
關(guān)于大家所關(guān)心的IPv6地址數(shù)和IPv6就緒度問題,中國(guó)工程院院士、推進(jìn)IPv6規(guī)模部署專家委副主任吳建平介紹道:截至2021年6月,我國(guó)IPv6地址數(shù)達(dá)到62023/32。截至2020年7月,我國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已分配IPv6地址用戶數(shù)達(dá)12.17億。
在云端IPv6就緒度方面,阿里云、華為云和中國(guó)移動(dòng)等12家CDN企業(yè)構(gòu)建了內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò),IPv6節(jié)點(diǎn)數(shù)為3707個(gè),IPv6地域覆蓋率為76.51%,IPv6運(yùn)營(yíng)商覆蓋率為86%。
在互聯(lián)網(wǎng)IPv6就緒度方面,我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商已完成LTE網(wǎng)絡(luò)和城域網(wǎng)IPv6改造,13個(gè)主干網(wǎng)直聯(lián)點(diǎn)已實(shí)現(xiàn)IPv6互聯(lián)互通,三大運(yùn)營(yíng)商已開通IPv6國(guó)際出入口帶寬90Gbps。
眾多統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)IPv6“高速公路”已經(jīng)建成,支撐我國(guó)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)豐富業(yè)務(wù)的開展和運(yùn)行。
我國(guó)IPv6是如何取得不俗成績(jī)的?筆者認(rèn)為,在許多網(wǎng)站和應(yīng)用升級(jí)動(dòng)力不足的情況下,我國(guó)推進(jìn)政策起到巨大牽引作用。據(jù)悉,此前為了進(jìn)一步推進(jìn)IPv6發(fā)展,我國(guó)制定發(fā)布120項(xiàng)IPv6標(biāo)準(zhǔn),涵蓋IPv6協(xié)議、IPv6網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、IPv6過渡技術(shù)等方面,有效支撐了我國(guó)IPv6網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在政策層面,2016年,IAB發(fā)表了關(guān)于支持IPv6發(fā)展的重要聲明。2017年,中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳聯(lián)合印發(fā)《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃》。
今年7月,中央網(wǎng)信辦國(guó)家發(fā)展改革委工信部聯(lián)合印發(fā)《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》通知,明確了“十四五”時(shí)期IPv6發(fā)展的路線圖、時(shí)間表和任務(wù)書。
02
互聯(lián)網(wǎng)支撐產(chǎn)業(yè)數(shù)字化遇難題,
IPv6+應(yīng)運(yùn)而生
持續(xù)變化是唯一不變的規(guī)律。當(dāng)前5G與云時(shí)代快速來臨,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化如火如荼,IPv6在發(fā)展壯大的道路上,迎來新的需求,遇到新的挑戰(zhàn)。比如當(dāng)前IPv6化的網(wǎng)絡(luò)流量占比還有很大發(fā)展空間,需要鼓勵(lì)更多應(yīng)用和網(wǎng)站推進(jìn)IPv6化,需要讓新興網(wǎng)絡(luò)趨向IPv6單棧為主,推進(jìn)IPv6協(xié)議、技術(shù)、業(yè)務(wù)的創(chuàng)新。
從業(yè)務(wù)規(guī)模角度,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)副總經(jīng)理李慧鏑介紹,自2021年起,我國(guó)IPv6規(guī)模部署工作進(jìn)入了新階段,主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)側(cè)鞏固提升、終端側(cè)拓展覆蓋、內(nèi)容側(cè)持續(xù)改造、應(yīng)用側(cè)加速創(chuàng)新。目前我國(guó)100%地市實(shí)現(xiàn)5G商用以及千億級(jí)的設(shè)備連接等內(nèi)生需求,進(jìn)一步激發(fā)了IPv6的發(fā)展動(dòng)力。
從業(yè)務(wù)種類角度,在萬物互聯(lián)社會(huì),數(shù)字政府、智慧城市、智能制造、智慧能源、智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧礦山等不同行業(yè)的不同業(yè)務(wù),對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的需求不盡相同。“面向全產(chǎn)業(yè)互聯(lián),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn),如海量物聯(lián)、云網(wǎng)融合、確定性服務(wù)和安全可信。”華為技術(shù)有限公司副總裁胡克文表示。
在筆者看來,當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,在支撐全產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級(jí)方面還存在問題,包括很難支持海量聯(lián)接,很難滿足企業(yè)敏捷上云,很難滿足業(yè)務(wù)確定性要求,很難滿足安全防護(hù)新需求。
如何解決上述問題?對(duì)此,鄔賀銓指出,(IP網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè))應(yīng)該從支持萬物互聯(lián)、海量聯(lián)接、生產(chǎn)上云、云網(wǎng)融合、智能運(yùn)維、安全可信六個(gè)維度持續(xù)提升。
具體來說,一是廣聯(lián)接,從過去的多跳入云簡(jiǎn)化為一跳入云;二是超寬,從100GE以太網(wǎng)升級(jí)至400GE以太網(wǎng);三是確定性,盡量減少單跳抖動(dòng),壓縮到10微秒級(jí);四是低時(shí)延,從盡力而為控制到30微秒內(nèi);五是自動(dòng)化,故障恢復(fù)從原先的天級(jí)縮短至分鐘級(jí);六是安全,威脅遏制從原先的天級(jí)縮短至分鐘級(jí)。
這些能力提升都有賴于“IPv6”的創(chuàng)新,比如通過APN6來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用感知,支持廣聯(lián)接、低時(shí)延;利用FlexE來做到資源隔離、帶寬保障,支持確定性、低時(shí)延;基于SRv6來實(shí)現(xiàn)路徑編排、一跳入云,支持低時(shí)延、自動(dòng)化,融入400GE以太網(wǎng)來構(gòu)建超寬無阻塞互聯(lián)的底座,支持超寬和廣聯(lián)接。
據(jù)悉,2020年初,推進(jìn)IPv6規(guī)模部署專家委員會(huì)提出了IPv6+的概念,IPv6+是基于IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)的全面升級(jí),IPv6+包括以SRv6、網(wǎng)絡(luò)切片、iFIT、BIERv6、APN6等為代表的協(xié)議創(chuàng)新,還包括以網(wǎng)絡(luò)分析、網(wǎng)絡(luò)自愈、自動(dòng)調(diào)優(yōu)等為代表的網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)創(chuàng)新。
綜上所述,筆者發(fā)現(xiàn),5G和云時(shí)代新業(yè)務(wù)的要求,本質(zhì)上是萬物智聯(lián)。如果說IPv6支撐了萬物互聯(lián)實(shí)現(xiàn),那么IPv6+則支撐了萬物智聯(lián)實(shí)現(xiàn)。
03 IPv6+推進(jìn)成果喜人,
奏響創(chuàng)新“三部曲”
IPv6+概念提出不足2年,但表現(xiàn)出較好的發(fā)展態(tài)勢(shì),推進(jìn)成果喜人。據(jù)演講嘉賓介紹,當(dāng)前我國(guó)IPv6+發(fā)展領(lǐng)先主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)先、產(chǎn)品成熟、規(guī)模應(yīng)用和生態(tài)繁榮四方面。
在標(biāo)準(zhǔn)方面,中國(guó)積極引領(lǐng)“IPv6+”標(biāo)準(zhǔn)草案的制定;在產(chǎn)品成熟方面,主流廠商均已fellow相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)落地產(chǎn)品;在生態(tài)繁榮方面,我國(guó)已有40多個(gè)產(chǎn)業(yè)組織、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)加入了“IPv6+”相關(guān)工作。
尤其在規(guī)模應(yīng)用方面,國(guó)內(nèi)已部署有“IPv6+”84個(gè)商用局點(diǎn),數(shù)量全球領(lǐng)先。據(jù)悉,在世界其他地區(qū),中東/非洲僅有13張IPv6+網(wǎng)絡(luò),歐美只有5張IPv6+網(wǎng)絡(luò),亞太地區(qū)僅有4張IPv6+網(wǎng)絡(luò)。
技術(shù)的發(fā)展往往是循序漸進(jìn)的,創(chuàng)新無止境,IPv6+下一步如何發(fā)展呢?鄔賀銓提出要從六方面著手,值得業(yè)界思考:
一是IPv6+超寬底座,構(gòu)建400GE無阻塞互聯(lián)互通;
二是IPv6+一跳入云,云網(wǎng)無縫連接,讓網(wǎng)的效率匹配云的速度;
三是IPv6+路徑編排,運(yùn)籌帷幄,提供云網(wǎng)最優(yōu)路徑;
四是IPv6+資源隔離,E2E網(wǎng)絡(luò)切片,帶寬可保障;
五是IPv6+自動(dòng)定障,故障快速定界,主動(dòng)智能化運(yùn)維;
六是IPv6+云網(wǎng)安一體,智能防御,全局分析。
胡克文所提出的三階段策略可行性較強(qiáng)。第一階段,2020~2021年,即IPv6+ 1.0階段,該階段聚焦于IP網(wǎng)絡(luò)的可編程能力,通過SRv6等分段路由技術(shù),簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速發(fā)放。
第二階段,2021~2023年,即IPv6+ 2.0階段,該階段聚焦業(yè)務(wù)體驗(yàn)的保障,通過網(wǎng)絡(luò)切片、隨流檢測(cè)、體驗(yàn)可視等技術(shù)創(chuàng)新,為關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供極致保障。
第三階段,2023~2025年,即IPv6+ 3.0階段,該階段網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用深度融合,通過應(yīng)用感知等技術(shù),實(shí)現(xiàn)基于應(yīng)用的SLA保證,滿足應(yīng)用級(jí)策略、體驗(yàn)、安全保障。
胡克文認(rèn)為IPv6+經(jīng)過三個(gè)階段的發(fā)展,將全面提升下一代互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)能力,為全產(chǎn)業(yè)提供確定性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
04 產(chǎn)業(yè)鏈獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策:
合力推進(jìn)IPv6大規(guī)模商用
為了銜接《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》,我國(guó)IPv6發(fā)展接下來要力爭(zhēng)三年大改觀,五年形成不可逆轉(zhuǎn)之勢(shì)。
從定性指標(biāo)來看,到2023年末,我國(guó)要基本建成先進(jìn)自主的IPv6技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、設(shè)施、應(yīng)用和安全體系,并完成向IPv6單棧的演進(jìn)過渡。到2025年末,我國(guó)要全面建成領(lǐng)先的IPv6技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、設(shè)施、應(yīng)用和安全體系,我國(guó)IPv6網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶規(guī)模、流量規(guī)模位居世界第一位。
從定量指標(biāo)來看,到2023年末,我國(guó)IPv6活躍用戶數(shù)達(dá)到7億,物聯(lián)網(wǎng)IPv6連接數(shù)達(dá)到2億。到2025年年末,我國(guó)IPv6活躍用戶數(shù)達(dá)到8億,物聯(lián)網(wǎng)IPv6連接數(shù)達(dá)到4億。
為了完成這一宏偉藍(lán)圖,產(chǎn)業(yè)鏈各方紛紛獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策,提出在各自賽道的可落地規(guī)劃。
國(guó)家廣播電視總局副局長(zhǎng)楊小偉介紹廣電領(lǐng)域的規(guī)劃,他表示廣電領(lǐng)域IPv6部署的主要推進(jìn)措施體現(xiàn)在三方面:第一,在全國(guó)打造IPv6創(chuàng)新網(wǎng)和示范網(wǎng);第二,持續(xù)加強(qiáng)IPv6在全媒體傳播體系的融合應(yīng)用;第三,健全廣電領(lǐng)域的IPv6監(jiān)管體系。
北京市委常委、副市長(zhǎng)殷勇從城市發(fā)展的角度指出,北京市移動(dòng)IPv6活躍用戶占全部移動(dòng)活躍用戶數(shù)的比重為68.9%、固定IPv6活躍用戶占比為55.5%、網(wǎng)站IPv6支持率平均達(dá)到88.6%、移動(dòng)網(wǎng)IPv6流量占全部移動(dòng)網(wǎng)流量的20.5%。下一步,北京在深入推進(jìn)全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)標(biāo)桿城市的建設(shè)中,將以設(shè)施、應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、安全為著力點(diǎn),深入推進(jìn)IPv6規(guī)模部署和廣泛應(yīng)用。
工業(yè)和信息化部副司長(zhǎng)劉郁林對(duì)于IPv6發(fā)展提出三點(diǎn)建議。首先,加快推進(jìn)規(guī)模部署,產(chǎn)業(yè)需要從云、管、端、用各環(huán)節(jié)多管齊下,協(xié)調(diào)深化改造提升服務(wù)性能,持續(xù)提升IPv6端到端的供給能力,為IPv6前沿技術(shù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)保障。
其次,著力構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài),各方需要加快技術(shù)創(chuàng)新,統(tǒng)籌力量開展IPv6+網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,促進(jìn)IPv6+技術(shù)產(chǎn)業(yè)成熟,積極開展SRv6線網(wǎng)試點(diǎn)部署,實(shí)現(xiàn)基于IPv6+業(yè)務(wù)、規(guī)模、新技術(shù)為下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
最后,不斷完善標(biāo)準(zhǔn)體系,行業(yè)需要推進(jìn)IPv6+相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),并深入?yún)⑴cIETF、ITU、ETSI等國(guó)際組織的IPv6+標(biāo)準(zhǔn)化工作,積極推動(dòng)將我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
IPv6論壇&ETSI IPE主席Latif講到,IPv6技術(shù)爆發(fā)主要原因是新基建,以及是構(gòu)建萬物互聯(lián)的循環(huán)體系。在Latif看來,IPv6本身是系統(tǒng)工程,需要分片攻堅(jiān),階段實(shí)施。為此,Latif表示,產(chǎn)業(yè)主要進(jìn)行了以下嘗試,如在網(wǎng)絡(luò)改造方面,運(yùn)用SRv6技術(shù),帶來業(yè)務(wù)時(shí)延的降低。
中國(guó)移動(dòng)李慧鏑從運(yùn)營(yíng)商角度介紹說,面向未來,中國(guó)移動(dòng)要構(gòu)建互聯(lián)共生的IPv6網(wǎng)絡(luò)安全生態(tài),主要分為構(gòu)建多元IPv6新業(yè)務(wù)服務(wù)生態(tài)、全面拓展智慧家庭等新應(yīng)用生態(tài)、加快推進(jìn)IPv6單棧新網(wǎng)絡(luò)生態(tài)、傾力打造IPv6新技術(shù)生態(tài)。
華為胡克文從產(chǎn)業(yè)鏈角度表示,華為等40多家企事業(yè)單位共同加入IPv6+創(chuàng)新推進(jìn)組,通過IPv6+提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力,推動(dòng)IPv6的規(guī)模部署。中國(guó)信通院在今年9月啟動(dòng)的IPv6+ Ready評(píng)測(cè)項(xiàng)目,華為所提供的NetEngine 8000、NetEngine 40E系列路由器成為首批通過該項(xiàng)認(rèn)證的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家。
為了保障IPv6的網(wǎng)絡(luò)安全,華為提出IPv6+安全解決方案,提供IPv6全局檢測(cè)、IPv6業(yè)務(wù)編排以及IPv6硬件加速的能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)IPv6網(wǎng)絡(luò)的立體防御和威脅秒級(jí)處置,保證客戶體驗(yàn)。
中國(guó)建設(shè)銀行運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心副主任李巍從垂直行業(yè)角度介紹,中國(guó)建設(shè)銀行未來將繼續(xù)致力于IPV6的創(chuàng)新和部署,主要從以下三方面著手:在標(biāo)準(zhǔn)方面,牽頭、參與標(biāo)準(zhǔn)制定;在實(shí)踐方面,全面完成互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用IPv6改造;在創(chuàng)新方面,著眼于物聯(lián)IPv6單棧、AI網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)駕駛等。
筆者觀察:
IPv6+價(jià)值顯現(xiàn),未來可期
千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金。近五年來,國(guó)家政策層面和產(chǎn)業(yè)各方動(dòng)作頻頻,IPv6取得了驕人成績(jī)。
筆者在現(xiàn)場(chǎng)聽完各位大咖暢聊IPv6話題,也深刻感受到大力發(fā)展IPv6/IPv6+,對(duì)促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)升級(jí),加快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)和數(shù)字中國(guó)具有重要意義。
展望未來,我們也希望,產(chǎn)業(yè)鏈各方可以聯(lián)合起來,一起推動(dòng)IPv6/IPv6+的持續(xù)創(chuàng)新和規(guī)模部署,保持我國(guó)IPv6/IPv6+在全球的引領(lǐng)地位,也開放合作,聯(lián)合全球領(lǐng)先IP創(chuàng)新力量,加速全球千行百業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程。