从“通路”迈向“通车” IPv6的中国速度
IPv6规模部署和应用,是互联网升级演进的必然趋势,是网络技术创新的重要方向,是网络强国建设的基础支撑。
近年来,我国IPv6(互联网协议第六版)规模部署实现跨越式发展,IPv6网络“高速公路”全面建成,信息基础设施IPv6服务能力已基本具备。
IPv6是公认的下一代互联网商业应用解决方案。它能够为每个联网设备提供一个独立的IP地址,有望解决端到端的连接和安全性、移动性等问题。
部署IPv6有利于支撑5G、人工智能和云计算等新兴技术的发展,提升我国互联网的承载能力和服务水平。目前,我国IPv6互联网活跃用户数达6.93亿,移动网络IPv6流量占比突破40%。
IP网络是数字化发展的基石,向下联接万物,向上联接应用,起到承上启下的重要作用。面向千行百业数字化转型,IP网络面临着海量物联、超大带宽、确定性服务及安全可信等诸多新的需求。
面对这些新需求,IPv6在多个领域进行技术创新,进一步释放联接的价值,成为千行百业数字化发展的数字底座。
IPv6是什么?
身处互联网时代,网络已经成为日常生活中不可缺少的一部分,一部手机就能满足衣食住行、社交办公等不同场景下的使用需求。除了手机,越来越多智能产品和服务进入大众视野,为百姓生活带来许多便捷。
互联网的迅速发展离不开经济、政策、产业、市场等多个层面的支撑和推动,究其根本原因,没有互联网协议(IP)的迭代,就不会有今天包罗万象的互联网络。
有人把互联网比作一套“快递系统”,其中IP地址类似于“通信地址”,网络上的文字、音频、视频等,都被打包成一个个“包裹”,然后经过“快递系统”的运输,最终送到目的地。
而网际协议(IP协议)则是这个“快递系统”的工作流程和制度,它们构成了互联网的基础。
在互联网世界里,多个设备连接到网络,意味着数十亿的IP地址需求。IP地址有两种不同的版本:IPv4和IPv6。
IPv4是旧版本的IP地址,在20世纪70年代被引入,当时没有预见到互联网的普及程度,因此仅能提供2的32次方也就是43亿个IP地址。据统计,截至2022年1月,全球互联网用户数量达到49.5亿,已经超过了IPv4所能提供的地址数量。
而IPv6的地址容纳数量为2的128次方,号称“可以为全世界每一粒沙子编上一个网址”,IPv6产生的首要目的就是为了填补IPv4的余量不足。
除了具备更大的IP地址空间,IPv6还能提供更好的端到端体验。在大型网游、视频会议(流媒体)、文件共享和VoIP等点对点网络环境中,一组使用IPv6的计算机可以彼此直接通信,不需要借助中央服务器。
在安全性方面,IPv6拥有比IPv4更安全的传输方式。IPv4由于地址资源有限,大多数情况下一个公网地址需要通过NAT方式被多台主机共用,因此也就破坏了端到端通信的透明性。
而IPv6地址资源丰富,可采用逐级、层次化的结构进行地址分配,为每个责任体分配一个独一无二的IPv6地址,使得追踪定位、查询溯源得到了很大改善。IPv6协议中默认集成了IPSec(互联网安全协议)安全功能,使IPv6提供了比IPv4更好的安全性。
IPv6为何如此重要?
当前,IPv6正在全面部署和大力推进中。2017年11月,中办、国办印发《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,提出“加快推进IPv6规模部署,构建高速率、广普及、全覆盖、智能化的下一代互联网”。
同时,“十四五”规划纲要提出,扩容骨干网互联节点,新设一批国际通信出入口,全面推进互联网协议第六版(IPv6)商用部署。
2021年7月,中央网信办等部门印发《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2025年末,全面建成领先的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系,IPv6活跃用户数达到8亿,物联网IPv6连接数达到4亿。移动网络IPv6流量占比达到70%,城域网IPv6流量占比达到20%。
清华大学教授、中国教育和科研计算机网网络中心副主任李星说:“未来互联网试验设施是继CERNET、CERNET2之后的第三张大网,也是未来网络的‘试验床’。它更加面向研究、面向未来,为网络强国建设提供科技支撑。”
在中国电信研究院高级技术专家解冲锋看来,IPv6广阔的地址空间,将成为网络各个元素之间相互连接的基本触点,为万物互联创造了基础条件。
随着IPv6与云计算、大数据等技术的深入融合,传统基础设施将实现集成化的全面升级。IPv6新的协议特性,将为创新的基础架构带来更大发展空间。
IPv6的商用部署
随着我国建成世界上规模最大的5G网络,IPv6也得到了同步发展,“IPv6+5G”正在赋能各行业数字化转型。
在上海交通大学医学院附属瑞金医院,医疗物流机器人进行跨区域、跨楼层运输,它和调度后台服务器之间的通信高度依赖网络。
5G时延已达毫秒级别,配合处理效率更高的IPv6网络,有效减少因网络漫游和切换带来的通信延迟,实现实时高速通信。目前,“IPv6+5G”医疗物流机器人已在该医院推广使用。此外,工业控制正向无人化、集中化、实时控制方向发展,对网络的确定性、可靠性提出更高的要求。
当前,以IPv6为代表的技术创新体系正在蓬勃发展,IPv6与5G、人工智能和云计算等融合创新不断推进。IPv6的出现,有望实现网络智能化升级和业务优化,为未来网络创造新的发展空间。
IPv6在构建确定性网络方面具有优势。一是能让更多的设备连接起来;二是通过确定性IP技术,能够真正实现远程控制;三是保障工业控制的可靠性。
据了解,IPv6已经在全球部署超过100张网络,有效支撑了千行百业的数字化转型。
未来,IPv6将在超大带宽、泛在联接、确定体验、通感一体、智能原生和可信网络等方面持续创新,助力打造无处不在的智能IP联接,构建万物互联的智能世界。
责编:孙浪
监制:李红梅
参考资料:
1.《我国互联网协议第六版规模部署,网络“高速公路”全面建成》人民日报
2.《IPv6的中国速度》中国邮电报
3.《IPv6是下一代互联网升级必然趋势 中国更需掌握标准制定权》环球网
4.《IPv6网络规模部署加速 年内活跃连接数达11.5 亿》上海证券报
5.《中央网信办:加强IPv6国家标准研究制定,开展IPv6升级改造与技术创新》网信中国
6《IPv6网络就绪专项行动启动》经济日报