三大运营商IPv6创新实践
在首届IPv6技术应用创新大赛启动会上，中国电信研究院高级技术专家、北京市IPv6重点实验室主任解冲锋，中国移动研究院基础网络所主任研究员程伟强，中国联通研究院未来网络研究部总监曹畅分别就IPv6规模部署和创新应用情况进行了介绍。
中国电信
基于SRv6部署新型城域网
解冲锋
中国电信研究院高级技术专家
北京市 IPv6 重点实验室主任
据解冲锋介绍，中国电信从2003年开始推进IPv6工作，大力推动技术研究、现网试点和规模部署，目前已建成端到端畅通的IPv6高速公路，云网端到端（网络、云、终端等）IPv6改造基本全面完成。
在网络基础设施方面，移动网和固网已全面完成改造，支持IPv6；在云和CDN（内容分发网络）方面，天翼云平台完成IPv6改造，85款云产品，96个公有云资源池全部支持IPv6；CDN平台软件支持IPv6加速，已提供服务；在终端方面，90%以上的可控家庭网关已经支持开启IPv6；在应用方面，集团门户网站IPv6浓度已达100%，全网21个自营APP均完成了IPv6改造，浓度达到85%以上。
探索IPv6创新应用
解冲锋表示，为进一步推动IPv6规模部署应用，中国电信进行了诸多创新探索。
1.开展5GSA（独立组网）网络IPv6单栈技术现网试验。该现网试验在江苏和四川省开展，改变了固有组网和思维模式，采用IPv6单栈+NAT64/DNS64方案（IPv6地址和域名转换成公网IPv4地址和域名的技术），验证了5GSA网络只分配IPv6地址给终端，就能进行IPv6和IPv4业务的访问。
2.开展基于SRv6（基于IPv6的分段选路）的部署试点。中国电信持续推进SRv6在城域网、骨干网和移动承载等多个场景的试点和部署。其中，在广东、江苏等五省市进行固移云融合承载新型城域网试点，规模承载业务。采用可弹性扩展Spine-Leaf组网，统一承载移动互联网、宽带互联网、产业互联网，简化功能，降低成本；充分利用SRv6/FlexE（灵活以太网技术）新技术，按需部署切片，推进智能业务路径定制，分业务构建端到端承载能力和差异化服务能力。
3.提出IPv6微标识安全验证和控制关键技术。该技术具有增强物联网系统安全，支持应用灵活控制终端、终端行为溯源的关键能力，目前已经得到商用。
4.积极推进“产学研用”深度合作，服务国家重大战略。今年3月，中国电信与清华大学联合成立下一代互联网技术联合研究中心，攻克未来网络发展的关键技术问题。
各领域改造全面提速
“十四五”时期，中国电信将立足IPv6新发展阶段，构建IPv6新发展理念，全面提升IPv6发展水平。解冲锋强调，创新是IPv6持续发展的动力，为促进IPv6更好更快发展，下一步中国电信将做好以下三个方面的创新工作：
一是业务创新。推进联合创新，繁荣IPv6业务体系。与国际组织、高校、设备商、各行业客户、互联网应用服务提供商等加强合作；发挥运营商的云网优势，加强对千行百业的赋能，助力典型行业、重点企业打造创新产品。
二是技术创新。加快IPv6关键技术的应用及突破。推进兼容性、确定性、自动化、安全性的产业化、规模化应用；为网络全面注智，实现网络的自规划、自运行、自适应、自优化。
三是模式创新。内外结合，助推商业模式创新。打造应用感知型网络，实现运营商自身网络服务模式创新转型；云网能力全面开放，为IPv6商业模式的全面创新与繁荣提供坚实的基础。
中国移动
G-SRv6帧头结构和转发机制创新
程伟强
中国移动研究院基础网络所主任研究员
据程伟强介绍，中国移动自2003年开始IPv6技术研究，借助移动网络换代的历史机遇突破IPv6发展瓶颈，通过“3G起步，4G同步，5G内生”推动实现移动网络与IPv6同步发展，建成全球用户规模最大的双栈网络和最大的IPv6单栈网络，并自研IPv6浓度测试工具，推动IPv6端到端升级改造。
截至今年6月底，移动网7.72亿IPv6用户，流量占比达41.7%；固网1.69亿IPv6用户，流量占比达12.6%。
G-SRv6技术创新及应用
程伟强进一步介绍，中国移动持续推动IPv6/SRv6创新，推动算力网络技术发展，利用算网一体的基础设施和融数注智的算网大脑，为客户提供融合统一的运营服务。
SRv6兼具IPv6可达性与源路由调度机制，协议简单，可编程能力强。但是由于SRv6采用128bit作为段标识，当段标识层数增多时，报文头开销较大，将会影响转发效率。为此，中国移动牵头提出G-SRv6创新技术。G-SRv6的压缩帧头格式和转发机制在支持现有SRv6所有特性前提下，彻底解决SRv6代价问题，成为新一代IP网络核心技术。
程伟强介绍说，在SRv6头压缩技术方案的研究中，面对三大流派、五种方案的竞争局面，中国移动最终推动IETF成立SRv6头压缩设计组。几经周折，G-SRv6压缩帧及转发机制被IETF接纳，实现IP领域基础协议标准突破。在这个过程中，来自中国企业的支持起到了非常重要的作用。
基于G-SRv6，中国移动在OAM（操作管理和维护）、保护、路径标识、网络切片、智享WAN（广域网）等方面布局技术创新，形成完整的技术和标准体系，为规模应用奠定了基础。目前已经形成包括芯片、设备、控制器、测试仪表在内的全面的G-SRv6产业链，构建了G-SRv6生态圈，并在广东、浙江、河南、福建、江苏等五省开展端到端G-SRv6规模试点。
构建算力网络统一IP底座
展望未来，程伟强表示，中国移动将基于IPv6/G-SRv6，构建大带宽、低时延、高可靠、智能调度的IP底座，支撑算力网络演进。该底座具备以下几个特点：
1.入云+云间+云内网络：统一SRv6/G-SRv6极简协议，整合云、边、端、网的基础资源，构建无处不达的算网服务；
2.G-SRv6网络切片+随流检测：提供确定连接服务及端到端业务质量感知，深度匹配不同算力间的低时延、高可靠性连接需求；
3.G-SRv6应用感知+业务链：提供“算+网+应用”的连接，实现差异化、可增值的服务。
中国联通
打造IPv6算力网络可编程服务
曹畅
中国联通研究院未来网络研究部总监
据曹畅介绍，中国联通通过“政策、技术、创新、商业”四轮驱动，多管齐下推动IPv6规模部署。
在强化网络承载能力方面，深化网络基础设施IPv6改造，网络承载能力明显提升，新建千兆光网、5G网络同步部署IPv6，4G网络、固定宽带网络全部升级改造；在优化应用服务性能方面，已有IDC（互联网数据中心）、云平台、DNS全部完成IPv6改造，新建节点全部支持IPv6；在提升终端支持能力方面，新增家庭网关、家庭智能组网产品、物联网终端全部支持IPv6；在拓展行业融合应用方面，集团主要门户、在线窗口、APP全面支持IPv6。
构建“四梁八柱”
曹畅指出，中国联通的创新目标是：构建IPv6+的“四梁八柱”，形成算网一体产品与可编程服务能力。
据介绍，能力“四梁”是指IPv6+承载能力、调度能力、感知能力和运维能力，技术“八柱”是指新型组播SRv6+BIER、网络切片（含管控）、确定性承载、SRv6Policy、服务功能链、应用感知、算力感知、随流监测。
下一步，中国联通将从四方面布局，从外部驱动转向内生驱动，持续深化IPv6+产业升级。一是打造先进开放的下一代互联网技术产业生态；二是增强加快推进IPv6规模部署和应用的紧迫感和责任感；三是全面构建领先的IPv6技术、设施、应用和安全体系，网络、平台、应用、终端全面支持IPv6；四是凝聚产业链多方力量，形成协同共赢的强大合力。
打造数字新底座
曹畅透露，中国联通2023年IPv6流量占比目标是：移动网络45%、固定网络13%。中国联通将从五个方面发力达成这一目标，通过持续推动构建IPv6+新型数字基础设施，赋能千行百业数字化转型。
一是强化网络承载能力，全面推广复制北京冬奥会数据专网、雄安新城IPv6+网络建设经验；
二是提升终端支持能力，突破终端短板，实现终端智能化，提高IPv6渗透率，加大替换老旧固网终端的力度；
三是在北京、天津、河北、河南、山东、广东、重庆等省市推进IPv6单栈试点和物联网单栈试点；
四是在北京、天津、上海、广州、深圳等18省40个城市完成SRv6改造；
五是推动行业系统IPv6改造，不断提升应用服务水平，启动传统主要生产类业务平台的集约化/云化改造，改造后的系统支持IPv6协议。
本文根据中国电信研究院高级技术专家、北京市IPv6重点实验室主任解冲锋，中国移动研究院基础网络所主任研究员程伟强，中国联通研究院未来网络研究部总监曹畅在首届 IPv6 技术应用创新大赛启动会上的讲话整理，未经本人审阅
整理：项阳
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