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我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版規(guī)模部署,網(wǎng)絡(luò)“高速公路”全面建成——

從“通路”邁向“通車”(科技視點(diǎn))

本報(bào)記者 谷業(yè)凱
2022年08月08日09:26 | 來源:人民網(wǎng)-《人民日?qǐng)?bào)》
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  記者從日前召開的首屆IPv6技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新大賽啟動(dòng)會(huì)上獲悉:近年來,我國(guó)IPv6(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版)規(guī)模部署實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,IPv6網(wǎng)絡(luò)“高速公路”全面建成,信息基礎(chǔ)設(shè)施IPv6服務(wù)能力已基本具備。

  IPv6是公認(rèn)的下一代互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)應(yīng)用解決方案。它能夠?yàn)槊總€(gè)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供一個(gè)獨(dú)立的IP地址,有望解決端到端的連接和安全性、移動(dòng)性等問題。部署IPv6有利于支撐5G、人工智能和云計(jì)算等新興技術(shù)的發(fā)展,提升我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的承載能力和服務(wù)水平。目前,我國(guó)IPv6互聯(lián)網(wǎng)活躍用戶數(shù)達(dá)6.93億,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IPv6流量占比突破40%。

  IPv6優(yōu)勢(shì)明顯,能更好滿足5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用需求

  有人把互聯(lián)網(wǎng)比作一套“快遞系統(tǒng)”,其中IP地址類似于“通信地址”,網(wǎng)絡(luò)上的文字、音頻、視頻等,都被打包成一個(gè)個(gè)“包裹”,然后經(jīng)過“快遞系統(tǒng)”的運(yùn)輸,最終送到目的地。而網(wǎng)際協(xié)議(IP協(xié)議)則是這個(gè)“快遞系統(tǒng)”的工作流程和制度,它們構(gòu)成了互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。

  早期的IP協(xié)議并不成熟,直到IPv4才開始廣泛部署。IPv4地址為32位編碼,可產(chǎn)生40多億個(gè)IP地址。但是隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,基于IPv4的全球互聯(lián)網(wǎng)面臨著網(wǎng)絡(luò)地址消耗殆盡、服務(wù)質(zhì)量難保證等問題。直到IPv6的出現(xiàn),地址量達(dá)到2的128次方,其海量規(guī)模也被形容為“讓地球上每顆沙粒都有一個(gè)IP地址”。

  “當(dāng)前,全球加速?gòu)腎Pv4向IPv6過渡,到今年6月底,全球IPv6的活躍用戶數(shù)占網(wǎng)民數(shù)的比重已經(jīng)超過31%?!敝袊?guó)工程院院士、推進(jìn)IPv6規(guī)模部署專家委員會(huì)主任鄔賀銓介紹,“采用IPv6不只是補(bǔ)充IPv4地址不足,而是更看重IPv6地址空間能力的拓展和創(chuàng)新潛力的開發(fā),以及它與新一代信息技術(shù)的全面融合,發(fā)揮乘數(shù)效應(yīng)。”

  與IPv4相比,IPv6具有多方面的優(yōu)勢(shì),如提高路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包速度、提升服務(wù)質(zhì)量、具備更高安全性、可開發(fā)大規(guī)模實(shí)時(shí)交互應(yīng)用等,從而更好滿足5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云網(wǎng)融合、算力網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用需求。

  在增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)業(yè)務(wù)的感知能力方面,IPv6將應(yīng)用的需求信息封裝在數(shù)據(jù)分組中,使網(wǎng)絡(luò)能感知應(yīng)用及其需求,便于進(jìn)行流量調(diào)度和資源調(diào)整?!斑^去我們的網(wǎng)絡(luò)只能‘看到’原地址、目的地地址,不知道這個(gè)‘包裹’承載什么樣的業(yè)務(wù)?,F(xiàn)在,我們直接從IPv6地址里直接感知這個(gè)業(yè)務(wù)?!编w賀銓舉例,“比如,企業(yè)希望敏感數(shù)據(jù)在本地處理,但是一般的數(shù)據(jù)是‘上云’,IPv6可以識(shí)別究竟哪些數(shù)據(jù)在本地處理,哪些數(shù)據(jù)‘上云’,甚至可以幫助選擇合適的‘云’?!?/P>

  進(jìn)入規(guī)模商用階段,IPv6用戶及流量均實(shí)現(xiàn)規(guī)模增長(zhǎng)

  我國(guó)IPv6起步較早。早在2003年,國(guó)家就啟動(dòng)了中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI,并于2006年開展了現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)。2008年,我國(guó)建成當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的純IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng),并取得了一些領(lǐng)先技術(shù)和應(yīng)用成果。此后產(chǎn)業(yè)發(fā)展加快,到2014年已有1億部支持IPv6的終端上市。2017年至今,IPv6進(jìn)入規(guī)模商用階段,用戶及流量均實(shí)現(xiàn)規(guī)模增長(zhǎng)。

  我國(guó)IPv6的規(guī)模部署和應(yīng)用正處于全面推進(jìn)之中。2017年11月,中辦、國(guó)辦印發(fā)《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃》,提出“加快推進(jìn)IPv6規(guī)模部署,構(gòu)建高速率、廣普及、全覆蓋、智能化的下一代互聯(lián)網(wǎng)”。“十四五”規(guī)劃綱要提出,擴(kuò)容骨干網(wǎng)互聯(lián)節(jié)點(diǎn),新設(shè)一批國(guó)際通信出入口,全面推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)商用部署。

  2021年7月,中央網(wǎng)信辦等部門印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署和應(yīng)用工作的通知》提出,到2025年末,全面建成領(lǐng)先的IPv6技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、設(shè)施、應(yīng)用和安全體系,IPv6活躍用戶數(shù)達(dá)到8億,物聯(lián)網(wǎng)IPv6連接數(shù)達(dá)到4億。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IPv6流量占比達(dá)到70%,城域網(wǎng)IPv6流量占比達(dá)到20%。

  教育網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)較早開展了互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的探索。1994年建成的中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)是我國(guó)自行設(shè)計(jì)和建設(shè)的第一個(gè)采用TCP/IP協(xié)議的全國(guó)性計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);2004年建成的中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程核心網(wǎng)絡(luò)——CERNET2即采用純IPv6技術(shù),標(biāo)志著我國(guó)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)開始探索與研究。

  2021年4月,未來互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)設(shè)施高性能主干網(wǎng)開通,核心節(jié)點(diǎn)分布在40所高校。它不僅基于純IPv6網(wǎng)絡(luò),同時(shí)可以支持下一代互聯(lián)網(wǎng)真實(shí)源地址驗(yàn)證體系。該體系支持互聯(lián)網(wǎng)的端系統(tǒng)地址精確定位和溯源,突破了下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的安全可信關(guān)鍵核心技術(shù)。

  清華大學(xué)教授、中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心副主任李星說:“未來互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)設(shè)施是繼CERNET、CERNET2之后的第三張大網(wǎng),也是未來網(wǎng)絡(luò)的‘試驗(yàn)床’。它更加面向研究、面向未來,為網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)建設(shè)提供科技支撐。”

  國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商也在積極推進(jìn)IPv6工作,有序開展技術(shù)研究、現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)和規(guī)模部署。目前,中國(guó)電信已建成端到端暢通的IPv6“高速公路”,云網(wǎng)端到端IPv6改造基本全面完成。截至今年6月底,中國(guó)移動(dòng)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IPv6地址分配數(shù)量達(dá)到7.72億,固定寬帶IPv6地址分配數(shù)量達(dá)到1.69億。中國(guó)聯(lián)通也不斷深化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施IPv6改造,新建千兆光網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)同步部署IPv6。

  在中國(guó)電信研究院高級(jí)技術(shù)專家解沖鋒看來,IPv6廣闊的地址空間,將成為網(wǎng)絡(luò)各個(gè)元素之間相互連接的基本觸點(diǎn),為萬(wàn)物互聯(lián)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。隨著IPv6與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的深入融合,傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施將實(shí)現(xiàn)集成化的全面升級(jí)。IPv6新的協(xié)議特性,將為創(chuàng)新的基礎(chǔ)架構(gòu)帶來更大發(fā)展空間。

  從IPv6到“IPv6+”,通過網(wǎng)絡(luò)智能化升級(jí)和業(yè)務(wù)優(yōu)化,創(chuàng)造新的發(fā)展空間

  在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院,醫(yī)療物流機(jī)器人進(jìn)行跨區(qū)域、跨樓層運(yùn)輸,它和調(diào)度后臺(tái)服務(wù)器之間的通信高度依賴網(wǎng)絡(luò)。5G時(shí)延已達(dá)毫秒級(jí)別,配合處理效率更高的IPv6網(wǎng)絡(luò),有效減少因網(wǎng)絡(luò)漫游和切換帶來的通信延遲,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高速通信。目前,“IPv6+5G”醫(yī)療物流機(jī)器人已在該醫(yī)院推廣使用。

  隨著我國(guó)建成世界上規(guī)模最大的5G網(wǎng)絡(luò),IPv6也得到了同步發(fā)展,“IPv6+5G”正在賦能各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。鄔賀銓表示,當(dāng)前,以“IPv6+”為代表的技術(shù)創(chuàng)新體系正在蓬勃發(fā)展,IPv6與5G、人工智能和云計(jì)算等融合創(chuàng)新不斷推進(jìn)?!癐Pv6+”的出現(xiàn),有望實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能化升級(jí)和業(yè)務(wù)優(yōu)化,為未來網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造新的發(fā)展空間。

  專家介紹,“IPv6+”是在IPv6的基礎(chǔ)上,添加了創(chuàng)新功能。既包括以IPv6分段路由、網(wǎng)絡(luò)切片、隨流檢測(cè)、新型組播和應(yīng)用感知網(wǎng)絡(luò)等協(xié)議為代表的協(xié)議創(chuàng)新,又包括以網(wǎng)絡(luò)分析、自動(dòng)調(diào)優(yōu)、網(wǎng)絡(luò)自愈等網(wǎng)絡(luò)智能化為代表的技術(shù)創(chuàng)新。

  華為數(shù)據(jù)通信解決方案設(shè)計(jì)部部長(zhǎng)文慧智說:“IPv6連接設(shè)備數(shù)量不斷增加,我們努力在設(shè)備節(jié)能的基礎(chǔ)上,通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議技術(shù)、路徑算法以及智能控制,進(jìn)一步降低能耗。泛在物聯(lián)方面,我們希望從萬(wàn)物互聯(lián)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求出發(fā),實(shí)現(xiàn)終端更快更安全接入、網(wǎng)絡(luò)智能連接,為行業(yè)提供更好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。”

  在連接的質(zhì)量方面,“IPv6+”也有不少創(chuàng)新藍(lán)海。文慧智舉例,工業(yè)控制正向無(wú)人化、集中化、實(shí)時(shí)控制方向發(fā)展,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的確定性、可靠性提出更高的要求。IPv6在構(gòu)建確定性網(wǎng)絡(luò)方面具有優(yōu)勢(shì)。一是能讓更多的設(shè)備連接起來;二是通過確定性IP技術(shù),能夠真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制;三是保障工業(yè)控制的可靠性。

  廣泛而緊密的產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新,也是我國(guó)IPv6發(fā)展的一個(gè)亮點(diǎn)。早在2003年中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI啟動(dòng)時(shí),產(chǎn)學(xué)研用各方緊密協(xié)作,實(shí)施了示范網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用示范、設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化等一系列項(xiàng)目。2010年,清華大學(xué)與中國(guó)電信成立了下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,開展IPv6的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究工作,在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等方面取得了豐碩成果。

  李星認(rèn)為,國(guó)內(nèi)高校發(fā)揮科研優(yōu)勢(shì),圍繞IPv6關(guān)鍵核心技術(shù)加強(qiáng)集中攻關(guān),在真實(shí)源地址認(rèn)證、下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡技術(shù)等方面取得了突破。產(chǎn)學(xué)研用各方通過建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、開展項(xiàng)目合作、舉辦賽事等方式,促進(jìn)了IPv6與各行各業(yè)融合發(fā)展、激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,全面支撐各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。


  《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2022年08月08日 19 版)
(責(zé)編:沐一帆、嚴(yán)遠(yuǎn))

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