IPv6技术和应用创新，如何从“量变”跨越到“质变”？
IPv6基础设施是我国实现网络强国、数字中国的支柱之一，可促进互联网演进升级。那我国IPv6发展情况如何？答案是进展喜人，实现规模部署！
但我们知道，IPv6发展的“基础在部署，关键在应用”。如何通过应用创新，解决IPv6内生动力不足以及释放价值的瓶颈问题？
笔者在近期“IPv6技术应用创新大赛启动会暨IPv6+创新高峰论坛”上，看到工信部、中央网信办、中国信通院、运营商和行业伙伴多位嘉宾，见证启动首届IPv6技术应用创新大赛，并分享了IPv6产业进展和未来。
聆听完整场会议，笔者不禁思考：IPv6发展多年，很受国家重视，其目前部署进展该如何评价？运营商和行业伙伴基于IPv6有哪些创新实践？IPv6技术应用创新大赛的举办对行业发展有何益处？
０１
IPv6规模部署成效显著，
呈现三大趋势
近年来，我国先后印发《IPv6流量提升3年专项行动计划》、《深入推进IPv6规模部署和应用2022年工作安排》等政策文件，持续开展IPv6网络就绪、IPv6端到端贯通、IPv6流量提升等系列专项工作，全力推动我国IPv6规模部署。
IPv6发展无止境，产业链各方需合力提升创新活力，充分释放IPv6价值。对于IPv6未来如何进一步升级，工业和信息化部信息通信发展司司长谢存提出从以下三方面着手突破。
一是夯实基础，提升服务能力，坚持问题导向，聚焦IPv6流量提升总目标，协同推进云、管、端、用各环节IPv6深化改造，持续改善基础设施IPv6服务性能，加大IPv6基础资源供给，合力推动我国IPv6从能用向好用转变。
二是深化应用，赋能行业发展，以赛促用，深挖需求场景，激发应用创新活力。鼓励信息通信行业与金融、教育、医疗、能源等行业更广泛深入的开展IPv6协同创新，构建繁荣的IPv6应用生态。
三是创新突破，完善产业生态。加强产业链上下游合作交流，推动IPv6与5G、人工智能和云计算等新技术协同创新，加强IPv6技术、标准、产业等多层面的国际合作，实现合作共赢。
随着IPv6技术迭代与应用创新，新的变化正在显现。IPv6规模部署专家委员会主任邬贺铨认为，IPv6发展主要呈现出三大趋势。
趋势一，从IPv4向IPv6过渡加速；趋势二，从IPv4/IPv6双栈向IPv6 only即单栈发展。纯IPv6不仅是向IPv6过渡更彻底，而且使网络更简单；趋势三，从IPv6向IPv6+发展。采用IPv6的动力不再只是补充IPv4地址的不足，而是看重IPv6地址空间能力的拓展和创新潜力的开发，以及IPv6跟新一代信息技术的全面融合，发挥乘数效应。
据笔者了解，IPv6+可以带来应用感知、随流检测、分段路由、确定性网络等技术升级，满足当下新应用的高要求。
近年来，教育系统也在利用自身科研优势，围绕IPv6的关键核心技术加强集中攻关。据了解，教育部在真实原地址认证、下一代互联网过度技术等核心技术方面取得突破，获批IETF国际标准近30项，纯IPv6主干网完成扩容升级，未来互联网试验设施FITI建设完成，开展下一代互联网技术与应用创新项目近700项。
其中，CERNET（中国教育和科研计算机网）是我国四大主干网之一，也是我国互联网研究的排头兵。CERNET网络中心副主任、清华大学教授李星介绍，赛尔网络创新项目自设立以来，已完成数百个可以在纯IPv6网络环境下运行的软件应用系统、APP、网站以及硬件设备等不同形式和应用的科技创新成果。
此外，CERNET的纯IPv6下一代互联网主干网已完成扩容升级，带动全国高校率先推进IPv6规模部署，未来互联网试验设施FITI建设完成，为下一代互联网体系结构创新提供了开放、国际化、与现有网络互联互通的大规模试验环境。
０２
IPv6排头兵的运营商，
部署进展各有千秋
在夯实基础、创新应用方面，作为IPv6规模部署和应用的排头兵，三大运营商进行了不少实践,值得我们来捋一捋。
中国电信：端到端IPv6高速公路建成，云网端到端IPv6改造完成
中国电信一直是IPv6发展的排头兵。中国电信研究院高级技术专家解冲锋表示，中国电信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，中国电信移动网和固网已全面完成改造支持IPv6；在云和CDN方面，天翼云平台完成IPv6改造，CDN平台软件支持IPv6加速，已提供服务；在终端方面，中国电信新增手机终端、家庭网关、智能家居终端、物联网终端等默认支持并开启IPv6功能。
值得一提的是，中国电信率先在江苏和四川省开展5G SA网络IPv6单栈现网试验，同时，还率先开展SRv6在城域网、骨干网和移动承载等多个场景的试点和部署。
中国移动：建成全球用户规模最大的双栈网络和IPv6单栈网络
中国移动是全球最大移动和固网运营商，其IPv6工作举足轻重。中国移动研究院基础网络所主任研究员程伟强介绍，中国移动基于IPv6/G-SRv6构建大带宽、低时延、高可靠、智能调度的IP底座，建成了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。
在持续推动IPv6/SRv6创新方面，中国移动基于G-SRv6，在OAM保护、路径标识、网络切片、智享WAN等方面布局技术创新，形成完整的技术和标准体系。目前，中国移动已经形成包括芯片、设备、控制器、测试仪表在内的全面的G-SRv6产业链，并在广东、浙江、河南、福建、江苏五省端到端G-SRv6规模试点。
中国联通：进入“IPv6+”时代，“四梁八柱”形成算网一体产品与可编程服务能力
中国联通的IP网络创新可圈可点。中国联通研究院未来网络研究部总监曹畅表示，今年1月，中国联通IPv6+ 1.0运营服务正式启动，标志着中国联通正式进入“IPv6+”时代。
中国联通创新目标是构建IPv6+的“四梁八柱”形成算网一体产品与可编程服务能力。其中，新型组播SRv6+BIER、网络切片（含管控）、确定性承载、SRv6 Policy、服务功能链、应用感知、算力感知、随流监测是技术组成技术“八柱”；IPv6+承载能力、IPv6+调度能力、IPv6+感知能力、运维能力则是能力“四梁”。
中国联通将从强化网络承载能力、提升终端支持能力、推进IPv6单栈试点和物联网单栈试点、完成SRv6 40城市改造、推动行业系统IPv6改造等五方面完成2022年IPv6流量占比目标。
０３
多行业创新实践，
开创新局面
IPv6要发展壮大，网络部署是不可缺少的必要基础条件，但应用创新才是让IPv6大放异彩的关键所在。在IPv6快速部署过程中，诸多ICT企业、产业伙伴一起发力，推动行业驶入IPv6高速公路，完成与自身行业的深化融合应用，积极构建IPv6产业生态。
在ICT设备商中，华为表现出色。华为正在六大方向打造IPv6+创新高地，“IPv6+百校计划”助力人才培养。华为数据通信解决方案设计部部长文慧智表示，华为将从绿色超宽、泛在物联、确定性网络、算力网络、自动驾驶网络、网络安全六大方向，打造IPv6+创新高地。
在绿色超宽方面，面对ICT基础设施对网络绿色节能的高要求，华为通过设备+网络+运营三级节能，助力碳中和达标；在泛在物联方面，基于万物互联对网络的诉求，华为从云、管、边、端四个方面基于IPv6协议进行创新；在算力网络方面，针对算力部署不均，算力按需弹性获取难等难题，华为从算力接入、算力调度、算力释放三方面探索，以网强算。
在确定性网络方面，华为提出确定性IP网络技术，从大规模切片、确定性IP、高可靠网络三方面创新，打造微秒级确定性网络，赋能工业数字化转型；在自动驾驶网络方面，华为通过自动驾驶网络应对行业数字化对运维的诉求，从实时感知、智能分析、自动决策三个方面，与AI技术融合创新，驱动IP网络智能化升级；在网络安全方面，业界很多零信任实践主要聚焦数据访问层面，华为希望从网络到数据，实现全要素可信，同时运用IPv6+云网安协同，实现网络威胁的快速感知和快速处置。
除了六大升级方向，华为还开展了“IPv6+百校合作计划”，通过产教融合模式，为IPv6+人才培养提供帮助。
在行业企业中，金融、能源、政务等领域都有典型企业脱颖而出，提出明确的改造升级计划，给产业提供发力方向。
在金融领域，工商银行提出2021-2025年达成内网IPv6化、骨干SRv6、内网双栈。中国工商银行总行金融科技专家李茂谦介绍了工商银行在过去几年IPv6的推进路线。2017年，金融领域首个国际化门户IPv6版本上线；2019年，IPv6互联网应用及域名改造完成；2021年，骨干SRv6改造完成。
据悉，金融行业IPv6技术演进主要分为四个阶段。
第一阶段，IPv6网络基础能力（1996-2019年），构建基础能力，即可达性网络；
第二阶段，IPv6+1.0网络编程能力（2020-2021年），对网络进行简化，达到部分自治网络；
第三阶段，IPv6+2.0用户体验保障（2021-2023年），让体验有保障，达到有条件自治网络；
第四阶段，IPv6+3.0应用驱动网络（2023-2025年），让应用可感知，达到高度自治网络。
在能源行业，中国石化提出2023年达到全面支持IPv6，2025年向IPv6单栈迈进。中国石化信息和数字化管理部基础设施和网络安全室孙丽华介绍了石油石化行业IPv6的演进现状。中国石化、中国石油、中国海油、国家管网成立的石油石化行业工作组深入钻研IPv6技术特点，在资源、云、管、端、用、安全方面推进IPv6平稳演进。
在云服务方面，中国石化完成云资源池业务区的IPv6应用改造试点；在终端方面，增量设备均选购支持IPv6，存量设备开启双栈支持IPv6网络。
中国石化IPv6演进路线则是，在2022-2023年，中国石化IPv6规模部署发展环境基本建成，所有新建基础设施主干网、对外互联网应用全面支持IPv6。到2024-2025年，中国石化现有存量设备和应用全面进行双栈改造，最终从双栈向IPv6单栈快速迈进。
在政务领域，国家电子政务外网提出，2025年达成新系统采用IPv6，2030年达成到IPv6单栈过渡。
国家信息中心公共技术服务部，政务外网技术管理处林迁表示，国家电子政务外网制定了分阶段实施整体基础设施向新技术IPv6平台迁移的计划的路线图和时间表。
第一阶段，到2023年末，实现整个网络IPv6单栈+互联网出口的和IPv6业务双栈的全面升级；
第二阶段，到2025年末，实现对业务应用的全面升级，由各个层级新建的应用系统率先采用IPv6方式开展应用部署；
第三阶段，到2030年末，整个政务外网完成在IPv6单栈方面技术演进，实现从现在以IPv4应用为主逐渐过渡到IPv6为主到IPv6单栈的技术逻辑。
０４
首届应用创新大赛启动，
加速赋能千行百业
为了巩固IPv6取得的上述规模部署与应用成果，促进IPv6与各行业各领域全面深度融合，在工信部、网信办、教育部的指导下，中国信通院联合地方政府举办的“首届IPv6技术应用创新大赛”正式启动。
据了解，本次大赛以极致创新、万物智联为主题，将邀请业界顶级专家组成评审组，遴选出一批创新成果突出、引领作用显著、推广价值明显的IPv6创新应用项目。
笔者注意到，本次大赛除了企业可以申办以外，还增设个人和团体申报。这将充分发挥各方面积极性和创新潜力，各界创新达人都可以参与其中。
在大赛专题设置方面，本次大赛包括4个领域赛道和3个通用赛题。
4个赛道聚焦不同行业，其中“辅政赛道”重点聚焦电子政务、智慧城市等领域的IPv6创新应用；“兴业赛道”主要面向能源、交通等重点行业IPv6创新；“惠民赛道”关注金融、智能家居等民生领域；“科教赛道”面向高校师生和行业企业，征集IPv6的技术创新和教育行业的应用项目。
据教育部舒华介绍，教育部已连续举办五届下一代互联网技术创新大赛，取得科技创新成果超500项。今年，教育部将下一代互联网技术创新大赛纳入本次大赛的“科教赛道”。可以预见的是，这一做法将为本次大赛增加不少活力。
3个通用赛题情况分别如下：“安全赛题”重点聚焦网络安全的技术产业，包括解决方案和管理机制等方面的IPv6创新；“信息基础设施赛题”聚焦网络基础设施，应用基础设施；“APP和终端赛题”重点聚焦面向移动互联网应用以及各类终端的IPv6创新。
如何看待该大会将带来的影响？随着IPv6规模部署不断深化，下一步要以应用为牵引，充分释放IPv6技术潜能和优势，持续激发内生动力，不断夯实产业生态建设。本次IPv6技术应用创新大赛搭建很好业界合作交流平台，对于推动应用落地、深化行业协作、促进我国IPv6创新发展具有积极意义。
笔者观察：
IPv6规模部署成效显著，驱动量变到质变跨越
从此次大会上，我们明显感受到，我国IPv6规模部署成效显著。基于IPv6的规模部署成果，来自于设备商、金融、政务、石化等多行业伙伴积极将IPv6引入业务系统，进一步推进IPv6应用向纵深发展。
但我们也注意到，IPv6创新技术和行业应用，还有不少提升空间。
在行业龙头的示范引领之下，IPv6技术应用创新大赛有助于集中千行百业智慧，调动全社会力量，探索IPv6全链条、全业务、全场景的创新应用项目，让IPv6内生动力不断增强的同时，也让更多地普通人认识和使用IPv6，共享IPv6发展成果。
笔者在会上获悉，今年中央网信办、信息化发展局还将联合工信部举办2022年IPv6创新发展大会，估计IPv6+技术将加速发展，期待到时候看到更多地IPv6应用成果落地。
能用众力，则无敌于天下矣；能用众智，则无畏于圣人矣。相信在产业链伙伴的共同推动之下，IPv6和IPv6+技术能够不断加强与5G、云计算和工业物联网等技术的应用，实现从量变到质变的跨越，为数字中国建设打造坚实底座。
拓展阅读：我国IPv6发展大事记
2017年，中国印发《推进互联网协议第六版（IPv6)规模部署行动计划》。全面推进以IPv6协议为基础的下一代互联网发展，实现我国从“互联网大国”向“互联网强国”的迈进。
2018年，互联网应用、网络基础设施、应用基础设施、网络安全等领域部分支持IPv6。IPv6活跃用户数达到2亿，在互联网用户中占比不低于20%。2019年，中国发布《中国IPv6发展状况》白皮书和“国家IPv6发展监测平台”。成立IPv6+技术创新工作组，明确IPv6+技术研究和产业实践“三步走”发展战略。
2020年，中国市场驱动的良性发展环境日臻完善。扩大互联网应用、网络基础设施、应用基础设施、网络安全等领域的IPv6改造范围。IPv6活跃用户数超过5亿，在互联网用户中的占比超过50%。
2021年，中国印发《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》。提出到2023年末以及到2025年末的分阶段IPv6发展目标。2025年后，我国再用五年左右时间，完成向IPv6单栈的演进过渡，IPv6与经济社会各行业各部门全面深度融合应用。
同年，《IPv6流量提升三年专项行动计划（2021-2023年）》发布。到2021年底，移动网络IPv6流量占比超过20%，国内排名前100的商业移动互联网应用IPv6平均浓度超过40%。到2023年底，移动网络IPv6流量占比超过50%，国内排名前100的商业移动互联网应用IPv6平均浓度超过70%。
2022年，中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部联合印发《深入推进IPv6规模部署和应用2022年工作安排》明确表示2022工作目标：到2022年末，IPv6活跃用户数达到7亿，物联网IPv6连接数达到1.8亿，固定网络IPv6流量占比达到13%，移动网络IPv6流量占比达到45%。
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黄海峰，独立科技评论员，多次接受央视、环球时报、科技日报采访。
《通信世界》原副主编，从业十多年聚焦5G、手机、IoT、光、云、AI、互联网等。
每年与超100位科技行业企业CXO/VP/总监面对面交流。
多个年度《中国信息通信行业发展报告》特约撰稿人。
曾获2017年度十大通信行业自媒体称号。
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