加速规模部署,推动IPv6从“通路”到“通车”

作者:孟月 责任编辑:程琳琳 2021.10.13 14:27 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)在数字化转型的进程中,万物联网加速,网络接入设备呈几何级数增长,在IPv4地址储备池耗尽时,作为万物互联的重要使能技术,IPv6成为未来网络发展的重要方向。

已近“而立”之年的IPv6在中国的加快推动和部署下,取得了显著成果,全面建起了IPv6“高速公路”。而IPv6的主要发展目标是让更多的“车”跑上IPv6“高速路”,为此业界还需携手共进,推动IPv6从“能用”转变为“好用”, 促进高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施建设,构筑中国未来“万物互联”新优势。

IPv6是网络创新发展的基石

IPv6是互联网底层IP协议,多位业内专家表示,IPv4在向IPv6过渡中为业界带来很多机会,创新空间也很大,推进IPv6规模部署是互联网技术产业生态的一次全面升级,深刻影响着网络信息技术、产业、应用的创新和变革。

具体而言,相较于IPv4,IPv6拥有众多优势:IPv6所能提供的网络地址数量之多,几乎可以为地球上的每一粒沙子提供一个IP地址;除了海量的地址空间,IPv6还拥有更快的路由机制、更好的业务性能以及更大的安全性优势。IPv6的种种优势也将为“新基建”以及下一代互联网的发展夯实基础,将有助于提升我国自主创新能力和产业高端发展水平,高效支撑移动互联网、物联网、工业互联网、云计算、大数据、人工智能等新兴领域快速发展,不断催生新技术、新业态,促进网络应用进一步繁荣。

IPv6“高速公路”全面建成

从我国IPv6的发展历程来看,可以分为4个阶段:技术储备期(1999—2007年)、产业突破期(2008—2017年)、规模应用期(2017年底—2020年)、引领发展期(自2021年起)。

众所周知,我国IPv6发展常被评为“起个大早,赶个晚集”。原因在于,我国对IPv6的研究早于欧美等发达国家和地区,处于全球IPv6研发的第一梯队,但在IPv6发展上却严重落后。

其实,我国在2003年就将IPv6的发展提上了日程,国家发改委等八部门启动“中国下一代互联网示范工程CNGI”的建设,经过此后5年的发展,第一期建设达到了预定的战略目标。但从2008年以后,我国IPv6的发展速度开始放缓,尤其从2016年开始,全球IPv6规模部署开始发力,但我国IPv6的发展不进则退。截至2017年底,我国IPv6规模部署水平严重落后,全球排名处于第71位,落后于国际平均水平。

2017年,党中央、国务院发布了《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,(以下简称《行动计划》),我国全面进入IPv6发展快车道。自2019年起,进入《行动计划》第二发展阶段,我国IPv6发展取得实质进展,重新回到世界前列。

2021年《行动计划》第二阶段结束,进入创新发展阶段。各地区、各部门深入贯彻落实党中央决策部署,进一步完善政策环境,加快推动重点领域部署,积极构建产业生态体系,IPv6部署应用工作呈现出良好发展势头。

工业和信息化部总工程师韩夏在近日举办的“2021中国IPv6创新发展大会”上表示,工业和信息化部连续3年先后开展“IPv6网络就绪”“IPv6端到端贯通”“IPv6流量提升”等系列专项工作,组织全行业扎实推进各项工作,取得积极进展。一是供给能力显著增强,IPv6“高速公路”全面建成。我国IPv6网络基础设施规模全球领先,已申请的IPv6地址资源位居全球第一。二是终端设备加快升级,端到端贯通关键环节实现突破。一方面主要手机厂商新发布的机器人技术、电信企业新部署的终端设备已全面支持IPv6;另一方面加快存量终端的升级替换,基础电信企业已经完成全部具备条件的存量家庭网关IPv6的升级改造,正加快开展老旧设备的替换工作。三是创新活力持续释放,IPv6用户和流量规模显著提升,我国移动网络IPv6流量从无到有,占比达到22.87%,提前超额完成年度目标。

数据显示,截至2021年8月,我国IPv6活跃用户数达5.51亿,占我国全部网民数的54.52%;LTE核心网IPv6总流量达12.81Tbit/s,比上月增长28.37%,占LTE全网流量的19.67%;移动网络IPv6流量占比达19.67%,固定网络IPv6流量占比达4.7%,政府网站IPv6支持率达81.79%,主要商业网站及移动互联网应用IPv6支持率达63%,IPv6流量增长速度显著加快,应用成效日益明显。

这些数据也显示了我国经过10多年的不断推动,在IPv6的规模部署上取得了明显成效。

今年,中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部再度印发《关于加快推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署和应用工作的通知》,明确了未来5年推进IPv6规模部署和应用工作的重点方向。同时,我国“十四五”规划强调,2025年要全面建成领先的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系,中国IPv6网络规模、用户规模、流量规模位居世界第一。

值得一提的是,产业界目前都在按照既定目标完善IPv6网络“高速公路”。比如,中国电信网络全面提供优质的IPv4/IPv6双栈服务,移动网和固网全部支持并提供IPv6服务。除2G/3G老旧终端外,其余手机终端全部支持IPv6;完成了所有可远程升级的路由型家庭网关的IPv6升级,固网终端IPv6地址分配率达到77%;IPv6网络质量与IPv4基本一致,在某些网络方向上甚至优于IPv4。

中国移动的全网IPv6活跃连接数已经达到8.668亿,其中移动网络为7.304亿、固定网络为1.364亿。中国移动自营网站和应用已完成全部IPv6改造,其中自营网站二三级链接(已剔除外链)IPv6浓度达100%,自营应用因无法排除外链影响,IPv6浓度为96.5%。此外,中国移动自有终端改造已完成全部可远程升级的固定宽带终端的IPv6升级,支持IPv6的固定宽带终端占比达到97.6%、移动终端占比达到95%。其中获得IPv6地址的固定宽带终端占比达79%,已完成2021年度70%的行业目标。

中国联通目前新建网络全面支持IPv6,固定宽带网络、4G网络、IDC、物联网全部完成升级改造,主要网站和APP全面支持IPv6,新增终端全部默认开启IPv6。

中国广电从建网初期,就已经规划网络全面支持IPv6,现已完成北京、上海、西安、成都等多地骨干网建设,所有节点的网络设备均支持IPv6。中国广电还在5G核心网先行示范区域内,开展了IPv6+等融合媒体直播应用的探索,试验示范取得良好成效。

华为、中兴、腾讯、百度、小米、网宿等企业,持续提升网络和应用的服务能力及质量,大力促进IPv6新技术与经济社会各领域融合创新发展。

毋庸置疑,加速IPv6规模化发展,标准是前提,积极布局IPv6下一代互联网相关标准的制定,加强与国际技术标准组织的合作,是我国发展IPv6的一项重要工作。

从2001年开始,我国便启动了IPv6标准制定,经过20年的发展,我国已经制定发布120项IPv6标准,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。

我国在IPv6国内外标准研究制订方面取得了较多成绩,IPv6标准已经形成体系化、规范化的态势,涵盖了资源、网络、应用、安全、过渡五大类标准,整体进展与国际标准相一致。但IPv6标准建设仍然存在一些不足,如IPv6标准的顶层设计还需要继续完善、国际标准的参与度还有待提高、缺乏面向不同行业特定场景的IPv6标准等。对此,今年9月1日,在中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部、国家市场监管总局指导支持下,IPv6专业标准化组织——IPv6标准工作组成立,标志着IPv6标准化工作进入新阶段,将加速IPv6国内国际标准化工作进程,加快互联网演进升级,助力网络强国建设。

推动IPv6规模部署从“通路”走向“通车”

虽然我国IPv6发展取得了长足进步,但发展基础还不够扎实,创新动能还不够强劲,瓶颈问题还没有很好解决,尚处于攻坚克难、跨越拐点的阶段。

“商业互联网应用改造深度不足,未能带动整体流量规模提升。”中国信息通信研究院副院长王志勤强调,“目前我国TOP100商业互联网应用的平均IPv6浓度不足40%,大多数应用仅IPv6首页可达,更深层次的链接还未支持IPv6访问,视频、直播、游戏等大流量应用核心内容支持IPv6访问的较少,这些将是下一步产业界各方需要关注和推动的重点。”

中国信息通信研究院技术与标准研究所互联网中心主任、推进IPv6规模部署专家委员会副秘书长田辉表示,从目前来看,IPv6发展主要的难点、堵点在两端。一端是终端,另一端是应用。平均来看,应用流量中对IPv6支持率在30%的水平,下一步对于存量大型互联网应用的快速改造、全量改造是重点工作。

按照今年公布的“十四五”规划,IPv6发展在3年内要形成大改观,在使用流量上要实现大规模提升,5年内要形成不可逆转的发展态势。基于这一要求,田辉认为IPv6有多方面工作要进一步加强。

首先,要以IPv6构建性能先进的网络基础设施。例如明确要求IPv6网络的性能要优于IPv4的网络性能。其次,要积极推进IPv6单栈网络的部署,未来的2~3年内完成全国各省份的骨干直连点建设。再次,要强化应用基础设施的承载能力。云服务、CDN、数据中心要完成已有基础设施的改造,智能计算中心、区块链、超算等基础设施的改造是下一步的重点工作。

此外,如何解决固网终端问题成为“十四五”期间发展IPv6的关键性难点、堵点和痛点。终端支持IPv6“最后一公里”还需进一步打通,工业和信息化部、中央网信办联合印发的《IPv6流量提升三年专项行动计划(2021—2023年)》给出了具体的措施。一是主要终端设备企业新出厂的家庭无线路由器、智能电视、机顶盒、智能家居终端及物联网终端模组等终端设备全面支持IPv6,具备IP地址分配功能的终端设备应默认开启IPv6地址分配功能,能够向用户再次分发网络侧IPv6地址前缀。二是基础电信企业、互联网接入服务提供商、终端设备企业加快对具备条件的存量终端设备,通过固件及系统升级等方式支持IPv6,引导用户开展老旧终端设备替换,逐步实现在网家庭网关、企业网关、家庭无线路由器等终端支持IPv6。主要电商平台进一步加强支持IPv6的终端产品推广,通过建立IPv6终端产品专区等方式,方便用户选择相关产品。

当前,中国经济进入数字化转型时期,产业互联网、工业互联网、车联网、VR/AR、智慧城市、智能制造、远程医疗等应用场景对网络便捷开通、更低时延、更大带宽、差异化服务、连接能力提出更高的要求,也对IPv6网络技术和应用技术实现从“能用”到“好用”的数字化转型提出更多期待。

中国通信标准化协会副理事长兼秘书长闻库曾表示,发展IPv6就是要提高网络的效率,让网络中间不再有转接,同时减少转接设备,这也符合“碳达峰、碳中和”的发展理念。而要达到这些目标,就要把基础设施建通,让IPv6网络离每一个人的生活和每一家企业的应用越来越近。

韩夏指出,下一步行业各方需合力做好三方面工作。一是加快规模部署,提升服务能力,坚持问题导向,出实招求实效,聚焦IPv6流量提升总目标,协同推进“云、管、端、用”等各环节IPv6深化改造,持续提升服务性能,合力推动“十四五”时期我国IPv6发展从“通路”走向“通车”。

二是深化融合应用,赋能行业发展,支持组织开展IPv6创新大赛等活动,丰富应用场景,激发创新活力,鼓励信息通信业与金融、教育、医疗、能源等行业开展更大范围、更深层次的IPv6协同创新。构建繁荣的应用生态,赋能千行百业数字化发展。

三是着力创新突破,完善产业生态,加强产业链上下游的合作交流,推动IPv6与5G、人工智能、云计算等新技术协同创新,促进提升产业整体发展水平。继续秉承开放合作的理念,加强IPv6的技术、标准、产业等多层面的国际合作,实现合作共赢,共同发展。


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