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    IPv6“+”速跑|“IPv6+”開啟下一代互聯網創新之門
    來源:互聯網   發布日期:2022-02-24 09:10:02   瀏覽:15297次  

    導讀:伴隨著互聯網的快速發展,TCP/IP技術體系取得了巨大成功,作為互聯網的核心技術載體,IP協議從IPv4、IP+MPLS到IPv6經歷了長期發展和演進。如今,隨著5G、云計算等的出現,以及人人通信向物物相聯、人機交互模式的轉變,IP協議面臨著新的需求,IPv6+應運而生...

    伴隨著互聯網的快速發展,TCP/IP技術體系取得了巨大成功,作為互聯網的核心技術載體,IP協議從IPv4、IP+MPLS到IPv6經歷了長期發展和演進。如今,隨著5G、云計算等的出現,以及人人通信向物物相聯、人機交互模式的轉變,IP協議面臨著新的需求,“IPv6+”應運而生,為IP網絡創新發展打開了一條全新通道。

    新應用、新場景

    對網絡演進提出更高要求

    5G高速網絡、云計算海量算力正在融合應用到千行百業,創造出新的業務體驗、新的行業應用和新的產業布局。與此同時,互聯網用戶使用模式從簡單的點到點訪問,轉變為對融合媒體的沉浸式體驗,通信主體從人人通信加快向物物相聯、人機交互模式轉變。泛在、多元、異構的新業務應用場景,必然要求網絡能夠提供更加彈性、高效、可靠、安全的承載服務,這就對下一步網絡演進創新提出更高的要求。

    第一,海量連接擴展需求。

    產業數字化發展要求網絡的連接數量可以無限擴展,要求承載網絡在帶寬能夠滿足的情況下,可以發展任何業務,減少業務對網絡能力的感知。

    第二,業務任意連接需求。

    傳統的電信網絡嚴格限制了業務接入點,在全面數字化的時代,業務接入點不可控,網絡也需要滿足業務任意點接入、跨越任意區域連接的需求。

    第三,差異化服務需求。

    傳統電信網絡為用戶提供無差異的連接服務,勢必造成有限資源的浪費,而有特別質量要求的業務卻難以保證。因此,承載網絡應當根據業務需求選擇服務質量,既節省資源,又保障業務。

    第四,端到端可靠性需求。

    當前網絡通過部署快速檢測和倒換技術可以實現一定的可靠性,但這些技術在大規模使用、遠距離場景下不能很好地工作,且部署方案非常復雜。因此支持大規模、與距離無關的端到端可靠性方案,也是末來網絡應當具備的能力。

    第五,便捷網絡服務需求。

    從云的視角來看,計算、存儲、網絡等功能都要實現便捷化服務。網絡服務化是云網融合對網絡連接能力的內在要求,基本內涵包括簡化接口、自動化部署、路由可編程、故障快速閉環等。

    第六,可信安全保障需求。

    行業數字化將數字空間的安全威脅也帶給了千行百業,使得傳統行業面臨安全風險,云服務自身虛擬化、數據開放化、松耦合的架構也可能引入新的安全風險。因此,有必要構建多層次、多維度、多領域的信任網絡安全架構。

    IPv6+”網絡創新體系演進

    在過去的50年里,TCP/IP技術體系取得了巨大成功,統一了網絡承載協議,實現了Everythingover IP、IPover Everything。作為互聯網時代的核心技術載體,IP協議也經歷了長期發展和演進。

    IPv4是第一代IP網絡的基石,具有開放、輕量和易于擴展等特點,促進了互聯網的快速發展和繁榮。隨著信息和通信技術的不斷發展演進,MPLS、VPN等關鍵技術得以廣泛采用,通信網絡從接入側到核心側全線IP化,第二代“IP+MPLS”網絡發展成熟并得到廣泛部署。近年來,面向5G和云時代的商業場景創新需求,我國互聯網產業界率先提出“IPv6+”網絡創新體系,旨在探索第三代IP網絡的發展演進,持續為IPv6互聯網融入新的協議架構和創新技術,進一步深化和發展下一代互聯網技術體系。從IPv4到“IPv6+”的演進過程見圖1。

    IPv6“+”速跑|“IPv6+”開啟下一代互聯網創新之門

    圖1“IPv6+”是新一代IP網絡核心技術

    戰略目標

    2019年,推進IPv6規模部署專家委員會指導成立“IPv6+”創新推進組,我國產業界提出打造“IPv6+”網絡創新體系的戰略發展目標,確定用8~10年時間,以推進IPv6規模部署國家戰略為契機,建立可演進創新、可增量部署的“IPv6+”網絡技術創新體系,引領我國“IPv6+”核心技術、產業能力及應用生態實現突破性發展,打造賦能數字化轉型發展的新型網絡信息基礎設施,提供以國內外“IPv6+”系列標準為代表的網絡演進創新方案。

    創新內涵

    IPv6+”是面向5G和云時代的IP網絡創新體系;IPv6技術體系“再”完善、核心技術“再”創新、網絡能力“再”提升、產業生態“再”升級,“IPv6+”可以實現更加開放活躍的技術與業務創新、更加高效靈活的組網與業務提供、更加優異的性能與用戶體驗供給、更加智能可靠的運維與安全保障,進而支撐下一代互聯網的升級演進與創新發展。“IPv6+”網絡體系具有豐富的創新內涵,其核心內容包括以SRv6分段路由、網絡編程、網絡層切片、確定性轉發、隨流檢測、新型組播和應用感知等為代表的網絡技術體系的創新,以網絡故障發現、故障識別、網絡自愈、自動調優等為代表的智能運維體系的創新,以5Gto B、云間互聯、用戶上云、網安聯動等為代表的網絡商業模式的創新。

    演進路徑

    根據5G承載、云網融合、產業數字化的推進節奏,結合技術成熟度和需求迫切度,“IPv6+”技術體系演進大致劃分為3個發展階段:第一階段重點開展技術體系創新,構建網絡開放編程能力;第二階段重點通過智能運維創新,提升用戶體驗保障能力;第三階段重點發展應用驅動網絡能力,實現商業模式融合創新。具體如表1所示。

    IPv6“+”速跑|“IPv6+”開啟下一代互聯網創新之門

    表1 “IPv6+”創新發展路徑

    產業各方攜手推進

    IPv6規模部署行動計劃發布以來,政府部門、電信運營企業、互聯網企業、設備提供商等積極響應,4年間我國IPv6規模部署取得顯著成放,為下一代互聯網創新奠定了堅實基矗“IPv6+”恰恰是基于IPv6技術體系的全面演進與創新,從超寬、廣連接、確定性、自動化、安全可信等方面,大幅提升信息網絡基礎設施的整體服務能力,必將有力支撐千行百業的數字化轉型。

    政策支持

    2021年,中央網信辦發布《關于加快推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署和應用工作的通知》,要求堅定不移推進IPv6規模部署和應用,以全面推進IPv6技術創新與融合應用為主線,以提升應用廣度深度為主攻方向,著力建設開放創新的技術體系、性能先進的設施體系、全面覆蓋的應用體系、生態良好的產業體系、系統完備的標準體系、自主可控的安全體系。明確“我國成為全球‘IPv6+’技術和產業創新的重要推動力量,網絡信息技術自主創新能力顯著增強”為“十四五”規模部署工作目標,并將“IPv6+”創新應用項目數量作為規模部署主要指標。

    產業共識

    依托“IPv6+”創新推進組平臺,整合我國IPv6相關“政、產、學、研、用”產業鏈各方力量,持續加強基于“IPv6+”的下一代互聯網技術體系創新,從網絡路由協議、管理自動化、智能化及安全等方向積極開展技術研究、試驗驗證、應用示范,持續完善“IPv6+”技術產業體系。目前,產業各方已經在“IPv6+”戰略目標、概念內涵、演進路徑以及核心場景等問題上達成共識,在體系架構、核心技術以及產業布局等方面開始了積極探索。推進IPv6規模部署專家委員會的專家在多個場合表示,“IPv6+”正在成為未來云網融合、算網融合堅實的技術底座。

    標準制定

    IPv6+”技術標準體系的制定工作正在IETF、IEEE、ETSI和CCSA等標準組織有條不紊地展開。在部分技術方向上,國內標準已經與國際標準形成了齊頭并進的態勢,特別是一些與新應用、新場景結合緊密的方向,國內的標準創新已經走在了業界前沿。2021年,中國通信標準化協會牽頭成立IPv6標準工作組,匯聚各方力量,統籌推進IPv6國家標準、行業標準和團體標準的制定。在這種形勢下,應以IPv6標準工作組為技術創新合作的基礎平臺,通過IETF、ETSI等組織加強與海外機構在網絡架構創新方面的合作,結合中國巨大網絡體量和活躍用戶數量,探索中國創新先行先試,積極參與國際標準制定。實踐落地當前,業內主流數據通信設備供應商在路由、交換、安全,甚至終端方面均加快了支持“IPv6+”功能的產品研發進度,已經有9款產品及解決方案通過了中國信息通信研究院發起的“IPv6+”Ready1.0測評認證。隨著產品及解決方案的逐漸成熟,業界在包括基礎電信網絡、政務外網、金融專網在內的多個領域開展了大量現網試點,乃至規模商用部署。以首個通過“IPv6+”Ready服務評估的中國聯通冬奧智慧網絡、雄安新城網絡為例,賽事專網、5G切片等高質量服務有力支撐了北京2022年冬奧會和冬殘奧會,被譽為中國聯通的“奧運黑科技”,目前這些成功實踐經驗已經在中國聯通各省公司全面推廣。

    展望

    當前“IPv6+”網絡創新體系架構和關鍵技術正在快速迭代,為IP網絡創新發展打開一條全新通道,不斷涌現的新功能必將滿足靈活組網、業務快速開通、智能運維、差異化服務保障等商業需求。以往經驗告訴我們,一方面新型應用場景對網絡承載提出需求挑戰,另一方面網絡承載創新又是應用創新的基礎使能條件,網絡創新和應用創新二者相互推動必將實現“螺旋上升式”發展。應該看到,“IPv6+”創新對于我們既是機遇更是挑戰,找準業務需求、凝聚產業共識、指引產業方向、協同產業力量,有利于重塑我國互聯網創新體系、激發創新活力、培育新興業態,對于打造IPv6規模部署和應用高質量發展新優勢、加快互聯網演進升級和助力經濟提質增效具有重要意義。

    End

    作者:中國信息通信研究院 田輝

    責編/版式:范范

    審核:申晴

    監制:劉啟誠

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