展望十四五教育IPv6发展新景观

如何激励和引领各学科关注IPv6，让IPv6在学科领域开花结果，是“十四五”期间高校信息化应重点关注的话题。

自上世纪90年代末开始，教育系统在全国最早开始了对IPv6的研究和实践，即便“十二五”期间、“十三五”早期IPv6发展没有取得社会共识的情况下，教育系统依然本着服务国家战略的初心，锲而不舍开展相关探索。

继2021年7月《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》、《IPv6流量提升三年专项行动计划（2021—2023年）》等关于IPv6规模部署的重磅文件陆续发布之后，11月10日，中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部、教育部、科技部、公安部、财政部、住房和城乡建设部、水利部、中国人民银行、国务院国资委、国家广电总局又发布了《关于开展IPv6技术创新和融合应用试点工作的通知》，充分体现了在下一代互联网建设方面坚定的国家意志以及搭建基于IPv6数字底座的刻不容缓。

“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。”在2021中国IPv6创新发展大会主旨演讲中，推进IPv6规模部署专家委主任，中国工程院院士邬贺铨的这句话振聋发聩，也让人不由对我国IPv6，尤其是教育系统IPv6在“十四五”期间的发展充满期待。

全球竞赛

国家对于IPv6规模部署的紧迫感不是没有道理。如果放眼全球，进入2010年之后，很多之前对于IPv6不“感冒”的国家纷纷转向。

比如美国，2012年发布《政府IPv6应用指南/规划路线图》全面推动IPv6的商用部署。欧盟发布文件要求运营商和大型网络部署IPv6，用政府采购促进和带动IPv6发展和布局，甚至投入了约一亿欧元资金专项推动欧洲IPv6网络研究。

尤其是2016年11月，全球互联网最具权威的技术标准化组织一互联网工程任务组（IETF）的体系结构委员会（IAB）发布了一个声明，希望未来的互联网协议标准全部基于IPv6来制定，新设备和新的扩展协议不再兼容IPv4。这个公告发出了非常明确的信号，正式确认未来互联网将建立在IPv6的基础上。

我国以2017年11月中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》为标志，正式加入到这场遍及全球很多国家的IPv6规模部署的赛场中。

2021年发布的《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》特别强调：

“十四五”时期是加快数字化发展、建设网络强国和数字中国的重要战略机遇期，我国IPv6发展处于攻坚克难、跨越拐点的关键阶段，面临不进则退、缓进亦退的风险挑战。

从全球看，当前全球主要国家和经济体均已纷纷推出IPv6战略发展相关政策，美国政府在2020年末也发布了美国IPv6行动计划，要求2025年实现政务网80%的改造，未来要走向IPv6 Only（纯IPv6）。同时，欧盟国家也不甘其后，陆续推出相关发展规划或行动计划。

我国在发展IPv6方面曾经有过比较惨痛的教训，但随着规模部署的深入，各国基本上又回到同一起跑线上。之后的发展，比拼的是哪个国家更有决心，更有魄力。

成绩喜人

据了解，截至2021年8月，我国IPv6活跃用户数已达5.51亿，约占中国网民的54.52%；我国已申请IPv6地址资源总量达到59030块（/32），IPv6地址资源位居全球第一；城域网IPv6总流量突破20Tbps，占全网总流量的5.21%，LTE核心网IPv6总流量超过10Tbps，占全网总流量的22.87%；支持IPv6的AS占比为72.05%，超过50%的网络完成IPv6改造，我国IPv6规模部署工作取得了显著成效。

中国工业和信息化部总工程师韩夏指出，截至9月底，我国获得IPv6地址的用户数，从2017年底的7400万户增长到了16.34亿户。移动网络IPv6流量从无到有，现在的占比达到了22.87%，提前超额完成了年度目标。中国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，中国IPv6“高速公路”全面建成。

尽管如此，我国IPv6流量占比相比世界领先国家还有较大的差距，存在商业互联网应用IPv6浓度较低、家庭终端IPv6支持能力不足、应用基础设施IPv6服务性能有待增强等问题。

邬贺铨院士称，IPv6要进一步支撑数字中国建设，打造坚实数字底座，推动数字政府、数字生态、数字社会、数字经济建设。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。

流量提升

随着IPv6高速公路修通，如何让“路”更好，“车”更多成为一个特别关键的问题。

《IPv6流量提升三年专项行动计划（2021-2023年）》提出，用三年时间，推动我国IPv6规模部署从“通路”走向“通车”，从“能用”走向“好用”，基本形成应用驱动、协同创新的IPv6良性发展格局，我国IPv6流量规模大幅提升，IPv6应用生态持续完善，网络和应用基础设施IPv6服务能力显著增强，主要商业互联网网站和应用IPv6升级改造取得突破，支持IPv6的终端设备规模加快提升，IPv6安全保障能力不断强化。

我国IPv6发展正式进入了“流量提升”时代。可以看出，应用和创新在IPv6发展中起到了极为重要的作用。

中央网信办副主任、国家网信办副主任盛荣华特别强调，汇聚政产学研用等多方力量，加快推动我国IPv6高质量发展。

要坚持创新为魂，全面推进IPv6技术创新、应用创新、服务创新、管理创新。

要坚持应用为重，按照典型应用先行、移动固定并举、增量带动存量的发展路径，深入推动IPv6在智慧城市、数字乡村、能源互联网、在线医疗等场景部署应用。

要坚持安全为要，统筹做好IPv6网络设施升级和安全保障工作，积极发挥IPv6在维护网络安全方面的独特优势，有效防范网络安全风险。

而近日印发的《关于开展IPv6技术创新和融合应用试点工作的通知》，其主要目的就是联合组织开展IPv6技术创新和融合应用试点工作，聚焦重点领域，优先方向和瓶颈问题，探索IPv6全链条、全业务、全场景部署和创新应用，以点促面，整体提升IPv6规模部署和应用水平。

该《通知》明确到2023年底，IPv6技术创新和融合应用试点工作取得明显成效。

IPv6关键技术创新、应用创新、服务创新、管理创新持续突破，IPv6标准体系更加完善，基本形成IPv6技术创新生态体系。

IPv6端到端贯通能力显著增强，关键环节不畅、应用程度不深、终端支持不足等瓶颈问题得到有效解决。

5G网络IPv6单栈试点应用范围和场景不断扩展，物联网、工业互联网、智慧家庭等重点领域IPv6应用更加广泛，政务、教育、金融、广电、水利等行业IPv6融合应用水平大幅提升。

IPv6网络安全保障体系更加完善。综合试点城市率先实现网络、平台、应用、终端及各行业全面支持IPv6，在IPv6整体规划实施、网络改造建设、技术融合应用、产业生态培育等方面形成一批可复制、可推广的做法经验，为全国深入推进IPv6规模部署和应用奠定良好基础。

核心技术

习近平总书记指出，互联网核心技术是我们最大的“命门”，核心技术受制于人是我们最大的隐患。

可以预见，在未来IPv6发展各项向好的数据和形势下，互联网核心技术将成为最大的短板。原因也很简单，真正的核心技术是市场换不来、花钱买不到的。

据IPv6规模部署专家委副主任、中国工程院院士吴建平介绍，计算机体系结构（CPU）、软件操作系统（OS）和互联网体系结构是网络空间技术体系的三大关键核心技术。

当前，下一代互联网体系结构的创新发展面临很多挑战。如果不掌握网络空间的核心技术，网络空间的创新发展将困难重重。

比较遗憾的是，在IETF已完成的9000项RFC标准中，由中国科技人员牵头的标准目前只有100多个。

差距触目惊心，在十九届五中全会吹响科技自立自强的号角之后，在互联网核心技术方面还需要国家进一步加大资源投入和人才投入。

《关于开展IPv6技术创新和融合应用试点工作的通知》所提出的九个方面的试点内容，排在第一位的就是“IPv6技术创新与产业发展”。主要包括：

推动网络技术体系创新，开展基于IPv6的智能运维体系创新和网络商业模式创新；

推动“IPv6+”网络产品研发与产业化，加强技术创新成果转化；

推动IPv6产业链协同创新，培育IPv6创新产业生态。

教育IPv6部署

从上世纪九十年代末开始，教育系统在IPv6领域已经进行了长期的探索。

1998年

教育系统建成中国第一个IPv6试验床；

2001年

首次实现了与国际下一代互联网Internet2的互联；

2004年

中国下一代互联网示范工程CNGI核心网CNGI-CERNET2建成；

2015年开始

中国教育和科研计算机网CERNET对接入1G以上的IPv4用户按1:1免费配比IPv6带宽；

2016年

国家发展改革委批复“面向教育领域IPv6示范网络建设项目”立项，CNGI-CERNET2二期启动；

2018年

教育部办公厅发布了《关于贯彻落实<推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划>的通知》；

2020年

开展教育系统IPv6规模部署工作进度填报和总结工作，同期CNGI-CERNET2 100G扩容完成。

据悉，教育系统推进IPv6规模部署和应用的重点任务，也是按照2023年、2025年和2030年这三个时间节点来拟定的。

到2023年

要实现各级各类网络全部完成IPv6的改造，且IPv6网络性能和服务水平与IPv6持平；自建数据中心、云服务平台和域名解析系统基本完成IPv6改造；各级各类门户网站和主要应用系统IPv6支持率显著提升等；

到2025年

教育信息系统全面支持IPv6，新增网络及应用基础设施、新增网站及应用规模部署IPv6单栈；IPv6流量继续提升等；

到2030年

教育系统网络、平台、应用、终端全面完成向IPv6单栈的演进过渡。

据介绍，根据重点工作，教育系统下一步还要在强化网络承载能力、优化应用服务性能、普及与深化应用部署、培育创新产业生态、加强关键技术研发、强化安全保障能力等六个方面下功夫。

作为中国IPv6网络的发起者和先锋队，CERNET在数年前已探索过网络覆盖、网络资源建设等当前热议的IPv6发展路径。

2020年12月，国家“互联网+”重大工程保障支撑类项目“面向教育领域的IPv6示范网络”（即CERNET2二期建设项目）通过验收，取得了四项标志性成果。

华南理工大学副首席信息官兼网信办主任陆以勤认为，在“十二五”、“十三五”期间，全社会对于IPv6发展缺乏共识，但是教育系统仍然能够一枝独秀，坚持下来。

除了教育系统非营利性、人才优势等特点，很重要的一点在于，教育系统拥有互联网协同创新平台——中国教育和科研计算机网CERNET，它的发展也与教育系统IPv6建设息息相关。

根据教育系统IPv6发展态势监测平台的监测结果显示：当前，中国教育和科研计算机网CERNET的工作日活跃用户在1000万以上；流量呈逐步上升趋势，近三年流量年增长率约为100%；门户网站IPv6支持度呈稳定增长态势，截止到2021年10月底，CERNET会员单位达62.85%，双一流达91.04%；IPv6和IPv4性能趋同，CERNET访问高校门户网站IPv6性能优于从运营商访问。

如何让IPv6支持各学科，支持重点实验室以及重点研发项目，如何激励和引领各学科关注IPv6，让IPv6在学科领域开花结果，是“十四五”期间高校信息化应重点关注的话题。

陆以勤认为，科研是激发教育系统IPv6发展的内生动力，“十四五”期间，一方面要保持创新能力，掌握核心技术；另一方面推动试验网络向生产网络转型，以支撑整个教育领域的网络运营。

作者：王世新

责编：项阳

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