活跃用户1000万以上！教育系统IPv6发展态势监测报告公布

前

言

教育系统IPv6发展态势监测平台于2018年起开始建设，基于技术监测和行政上报交叉验证机制，构建了融合流测量、云探针测量和大数据计算的分布式监测体系，

从用户、地址、路由、流量、域名、网站、性能、安全等方面进行全方位评测分析，形成了实时网站发布、期刊专栏、专题报告等系列成果，有力地支持了教育行业的IPv6规模部署和“面向教育领域的IPv6示范网络”工程。

监测结果显示：

• 教育网工作日活跃用户在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%，双一流高校达91.04%；

• 门户网站二三级内链改造率提升明显，CERNET会员单位二级内链达69.69%，三级内链达56.95%；

• IPv6和IPv4性能趋同，教育网访问高校门户网站IPv6性能优于从运营商访问。

相关IPv6规模部署

文件对IPv6监测的要求

2017年11月26日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，并成立国家级专家组，要求从情况调研、监测平台和数据统计三个方面开展工作，动态掌握全国各行各业推进IPv6规模部署行动计划的落实情况。

随后，各部委密集出台了多份推进IPv6规模部署的相关文件，均对IPv6监测提出了明确要求。

2020年，工信部关注优化提升网络IPv6接入能力，IDC、CDN和云平台的业务承载和支持能力，要求提升应用的IPv6浓度（二三级内链支持度），提出IPv6网络性能与IPv4趋同，平均丢包率、时延、连接建立成功率等指标与IPv4相比劣化不超过10%。

要求“持续完善IPv6发展监测平台”定期发布IPv6发展监测报告^[1]，首次正式明确了“IPv6改造相关指标和测试方法说明”。

2021年中央网信办、国家发改委、工信部要求强化网络承载能力、优化应用服务性能、拓展行业融合应用，部署“优化完善国家IPv6发展监测平台，加大监测通报力度”^[2]。

中央网信办和工信部提出了“IPv6流量提升三年专项行动计划（2021-2023年）”，要求“在IPv6监测评测、IPv6+新技术、IPv6单栈应用等领域加强行业标准研制，并积极推进相关国家标准建设”^[3]。

教育部2018年“组织建立IPv6规模部署监测体系，及时掌握工作进展情况”^[4]；2020年要求“开展IPv6规模部署行动专项检查，建立动态化的IPv6监测机制”^[5]；2021年在教育新基建中“探索建立动态监测和第三方评估机制，推动质量监测和效果评估的常态化、实时化、数据化”^[6]。

按时间线梳理相关文件，IPv6规模部署的工作重心是网络和用户接入、网站和应用改造、流量提升、性能趋同、深度融合应用，沿着从“通路”到“通车”，从“能用”到“好用”“爱用”演进，网络建设方案从现网IPv6改造和双栈接入到IPv6单栈，IPv6监测重点从路由开通、用户接入、流量分析、域名解析、应用改造、浓度提升、性能趋同（劣化到超越）等方面逐渐扩展和深入。

教育系统IPv6

监测平台技术架构

教育系统IPv6监测平台的监测对象包括中国教育和科研计算机网CERNET2、教育部认可高校（3012所）、省市教育行政机构等，其技术架构如图1所示。

图1 教育系统IPv6监测平台技术架构

监测平台基于技术监测和行政上报的复合双验证模式，构建了融合分布式流测量、云探针主动测量和大数据计算的分布式监测体系。

平台研制了分布式IPv6流测量系统并在CERNET2的41个核心节点部署；融合多种网络主动探测技术，实现了覆盖国内各大运营商、国内和国际云厂商的多线路分布式探针容器化部署；采用基于JNI技术和存储映射I/O技术，设计了文件快速随机读取算法；通过大数据作业编排，支持分钟粒度多维度海量NetFlow数据快速处理，实现大时间跨度统计分析和查询。

平台建成了数据发布网站，实时更新监测报表；为教育部科学技术与信息化司、教育网、赛尔网络提供工作专项报告，在公开出版刊物定期发布监测月报专栏；为省市教育厅发布IPv6规模部署推进相关文件适时提供定制监测数据，有力地支持了各级教育行政部门的工作。

监测平台提供了第三方数据接口，并对数据进行脱敏处理，供IPv6创新项目和创新大赛使用。

教育系统IPv6部署

监测结果分析

1.活跃用户。活跃用户根据NetFlow采样，取双向流量大于零的地址计算。2021年4月13日活跃用户数达历史峰值1244万，工作日活跃用户基本保持在1000万以上^[7]，如图2所示。

图2 教育网活跃用户数趋势

2.出入流量。根据NetFlow采样累计计算流量如图3所示，流量变化呈现明显的学习周期，在大时间跨度上稳定提升，在教育网用户侧统计，入流量约为出流量的两倍。

图3 教育网入出流量趋势

3.门户网站以及二三级内链支持度。截止到2021年10月底，1997家会员单位中有1264家门户网站支持IPv6，支持度为63.29%；3012家高校单位中有1459家门户网站支持IPv6，支持度为48.44%，如图4所示。

图4 教育系统门户网站IPv6支持度趋势

截止到2021年10月底，不同省市支持度情况如图5所示。

图5 教育系统门户网站IPv6支持度地域分布

不同类型学校IPv6支持度区分明显，双一流高校达到91.04%，然后依次是普通本科62.85%、高职高专40.51%、成人教育11.72%，如图6所示。

图6 教育系统门户网站

IPv6支持度趋势（按学校类型）

二三级内链支持率稳步提升，以双一流高校为代表，二级内链IPv6支持率为69.69%，三级内链IPv6支持率为56.95%，如图7所示。

图7 教育系统门户网站

二三级内链IPv6支持度趋势

4.性能分析。IPv4和IPv6网络性能对比包括端到端往返时延、网络丢包率、TCP连接成功率和网页加载时间。在教育网内，对138家双一流高校门户网站进行时延和丢包测试，根据测量结果，教育网线路IPv6日平均时延性能优于IPv4，如表1所示。

表1 教育系统门户网站IPv4与IPv6访问性能对比

对教育行政机构和

学校展开的数据服务

监测平台定期向教育部科学技术与信息化司、省市教育厅和各高校出具周报和月报，公开数据发布在“IPv6发展监测平台目录服务”网站(网址https：//rpv6c.cngi.eclu.cn)。

今年6月开始，逐步对学校、省市教育厅和教育部开放了“教育系统网络态势云服务平台”(网址https：//oms.top.edu.cn)，经过授权之后访问，增加了基于地址、流量、性能高危端口等的个性化分析，对接国家信息安全漏洞共享平台CNVD、教育网地址滥用投诉平台等，提供相关安全信息服务，如图8所示。

图8 教育系统网络态势云服务平台

总结和展望

当前，教育系统IPv6发展态势良好：活跃用户稳定流量稳步提升，IPv6流量占比较高，各省市发展不均衡，头部效应明显；门户网站改造率和二三级内链支持度需要提升；教育网网内IPv6性能优于IPv4，互联互通IPv6性能有待改善。

未来，我们将参与并持续紧跟行业和国家IPv6规模部署监测标准制定和发展，加强和信通院、CNNIC的横向合作。基于NetFlow流量监测和云探针的主动监测，为监测平台提供坚实的技术和数据基础。

下一步，我们将继续增强探针功能，拓展流量监测的范围，为学校提供全面的用户和流量监测报表，实施地址、流量、资产深度分析，增强资产管理、态势感知和安全分析能力，持续为教育部、省市教育厅以及各高校提供IPv6规模部署综合数据服务。

参考阅读

[1]工信部通信函〔2020〕57号，工业和信息化部关于开展2020年IPv6端到端贯通能力提升专项行动的通知

[2]中网办发文【2021】12号，关于印发《深入推进IPv6规模部署和应用2021年工作安排》的通知

[3]工信部联通信【2021】84号，关于印发《IPv6流量提升三年专项行动计划(2021-2023年)》的通知

[4]教技厅【2018】3号，教育部办公厅关于贯彻落实《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》的通知

[5]教科技厅【2020】1号，教育部办公厅印发《2020年教育信息化和网络安全工作要点》的通知

[6]教科信【2021】2号，教育部等六部门关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见

[7]监测数据均来自“IPv6发展监测平台目录服务”和“教育系统网络态势云服务平台”，时间截止到2021年10月31日，下同

作者：史章君、邓斌(下一代互联网重大应用技术(北京)工程硏究中心)

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