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3月23日，工業(yè)和信息化部發(fā)文部署開展2020年IPv6端到端貫通能力提升專項行動（以下簡稱專項行動）。行動包括優(yōu)化提升IPv6網(wǎng)絡(luò)接入能力、加快提升內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）IPv6應(yīng)用加速能力、大幅提升云服務(wù)平臺IPv6業(yè)務(wù)承載能力、全面擴大數(shù)據(jù)中心（IDC）IPv6覆蓋范圍、著力提升終端設(shè)備IPv6支持能力、穩(wěn)步提升行業(yè)網(wǎng)站及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用IPv6濃度、著力強化IPv6網(wǎng)絡(luò)安全保障能力等七項重點任務(wù)。
專項行動提出到2020年底，實現(xiàn)IPv6網(wǎng)絡(luò)性能與IPv4趨同，平均丟包率、時延、連接建立成功率等指標與IPv4相比劣化不超過10%；IPv6活躍連接數(shù)達到11.5億；移動網(wǎng)絡(luò)IPv6流量占比超過10%。
IPv6優(yōu)勢明顯
2017年11月26日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳聯(lián)合印發(fā)的《推進互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動計劃》（以下簡稱兩辦文件）為我國互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展提供了重要指引，也為運營商IP網(wǎng)絡(luò)的演進指明了方向。而專項行動的開展再次引起業(yè)界對IPv6的熱議。
傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)主要使用的地址是IPv4地址，它是由32位二進制數(shù)字組成的，理論值共40多億，除去一部分用于私網(wǎng)，一部分用于組播等，真正能為用戶分配使用的不足40億。負責(zé)歐洲、中東和部分中亞地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)資源分配的歐洲互聯(lián)網(wǎng)注冊協(xié)調(diào)中心（RIPE NCC）在2019年11月25日宣布，全球IPv4地址已全部分配完畢，這意味著沒有更多的IPv4地址可以分配給ISP（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商）和大型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供商。雖然通過一些轉(zhuǎn)換設(shè)備可以勉強應(yīng)付需求，但仍然無法應(yīng)對未來物聯(lián)網(wǎng)、云計算等業(yè)務(wù)對大量地址的要求。
而IPv6由128位二進制數(shù)字組成，號稱可為全世界的每一粒沙子編上一個地址，可謂取之不盡、用之不竭。2016年底，國際互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)委員會（IAB）發(fā)布了關(guān)于IPv6的聲明，即停止要求在新的或者擴展協(xié)議里面和IPv4協(xié)議的兼容，將來的IETF協(xié)議制定和優(yōu)化工作應(yīng)該基于IPv6來進行，這也說明新的業(yè)務(wù)構(gòu)建在以IPv6為主的網(wǎng)絡(luò)上是正確的選擇。IPv6是全球互聯(lián)網(wǎng)工程師和專家集體努力的結(jié)果，是在吸取IPv4協(xié)議制定和運營中的經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，又結(jié)合軟硬件及業(yè)務(wù)的發(fā)展，打磨優(yōu)化出來的新一版協(xié)議，它的每個特性都凝結(jié)了全球互聯(lián)網(wǎng)界專家的智慧和心血。
除了數(shù)量龐大外，IPv6還具有多方面優(yōu)勢。傳統(tǒng)IPv4互聯(lián)網(wǎng)為用戶分配私有地址，在公網(wǎng)上多個用戶動態(tài)共享一個公有地址，不利于對于用戶的安全溯源。而IPv6可以為每個用戶分配公有地址，這樣在網(wǎng)絡(luò)層面可以有效標識和區(qū)分用戶，為提高網(wǎng)絡(luò)安全管理效率和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)安全機制提供了新手段，提高了網(wǎng)絡(luò)的可信性，有助于進一步創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)安全保障手段。
此外，IPv6還可以滿足物聯(lián)網(wǎng)、云計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)對于地址的需求，有效支撐基礎(chǔ)設(shè)施的升級換代。隨著我國5G網(wǎng)絡(luò)的逐步建設(shè)，IPv6同樣可以滿足5G發(fā)展對于IP地址的需求，為5G多樣化的業(yè)務(wù)和用戶終端提供豐富的地址資源。
中國電信IPv6部署成果顯著
IPv6網(wǎng)絡(luò)接入是推動IPv6部署的重要基礎(chǔ)，進行IPv6網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的運營商在推動IPv6部署工作中扮演著重要角色。而中國電信堪稱運營商部署IPv6的先行者。在第六屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會“領(lǐng)先科技成果發(fā)布活動”上，中國電信“運營級IPv6技術(shù)創(chuàng)新與超大規(guī)模部署”研發(fā)成果獲評“世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果”，這是自2014年世界互聯(lián)網(wǎng)大會首次舉辦以來，電信運營商唯一獲此殊榮，一改過去無電信運營商獲獎的局面。
近二十年來，在政府的指導(dǎo)和大力支持下，中國電信IPv6發(fā)展歷經(jīng)了技術(shù)試驗、商用試點、規(guī)模部署三個階段。中國電信早在2003年便作為CNGI成員，承接了國家下一代互聯(lián)網(wǎng)的第一批示范工程，負責(zé)國內(nèi)運營商最大的CNGI主干網(wǎng)的建設(shè)和運營，該網(wǎng)絡(luò)承載了多項IPv6業(yè)務(wù)示范和試驗；2009年，作為國內(nèi)最早啟動IPv6試商用的運營商，在國內(nèi)率先發(fā)起IPv6的網(wǎng)絡(luò)升級演進，在江蘇和湖南兩省進行了現(xiàn)網(wǎng)試用，首次打通了固網(wǎng)端到端的服務(wù)流程，實現(xiàn)了IPv6商用化的突破；2013年承接了國家CNGI（二期）項目，對全網(wǎng)進行了IPv6的升級改造，升級改造北京、上海、廣東、浙江、江蘇等10個省（直轄市）的21個城市的城域網(wǎng)和接入網(wǎng)改造，實現(xiàn)了IPv6更大訪問的試商用部署。同時，中國電信4G LTE網(wǎng)絡(luò)完全按照IPv6標準建設(shè)，依托于國家重大專項，在江蘇和湖南兩省的4G網(wǎng)絡(luò)開啟了IPv6能力，IPv6用戶數(shù)過千萬，實現(xiàn)了國內(nèi)最早IPv6在移動網(wǎng)上的應(yīng)用突破。
在中央網(wǎng)信辦與工業(yè)和信息化部的具體指導(dǎo)下，中國電信全面推進IPv6的規(guī)模部署，各項工作成效顯著。截至目前，中國電信城域網(wǎng)、移動網(wǎng)、骨干網(wǎng)、IDC等均實現(xiàn)了IPv6的商用部署，已建成規(guī)模最大、業(yè)務(wù)形態(tài)最全的IPv6網(wǎng)絡(luò)，形成了涵蓋端、管、云和用在內(nèi)的端到端的下一代互聯(lián)網(wǎng)體系。自從IPv6規(guī)模部署以來，中國電信IPv6應(yīng)用效果顯著，用戶數(shù)顯著提升。例如，中國電信3億的4G用戶中已有2.73億分配到了IPv6地址。同時，電信自營業(yè)務(wù)如翼支付、天翼視訊、愛音樂等全部支持IPv6。
IPv6的部署將給產(chǎn)業(yè)界提供更廣闊的業(yè)務(wù)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新空間，并進一步惠及眾多公眾用戶和政企客戶。目前，中國電信為各行業(yè)政企客戶提供包括專線、虛擬網(wǎng)、云、IDC和集成咨詢在內(nèi)的全系列IPv6產(chǎn)品和服務(wù)。中國電信目前已成功為近千家政企客戶提供IPv6服務(wù)。根據(jù)“兩辦文件”要求，中國的公眾互聯(lián)網(wǎng)用戶要具備IPv6的訪問能力，同時政府、國企、新聞媒體和互聯(lián)網(wǎng)公司的門戶網(wǎng)站和應(yīng)用也要率先支持IPv6。中國電信可充分發(fā)揮自身基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能力的優(yōu)勢，并結(jié)合政府、國企、新聞媒體和互聯(lián)網(wǎng)公司的需求，提供相應(yīng)的服務(wù)。如對于有專線需求的客戶可提供IPv6的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，對于互聯(lián)網(wǎng)公司比較關(guān)心的數(shù)據(jù)中心可提供IDC的IPv6服務(wù)，同時對于門戶網(wǎng)站和內(nèi)網(wǎng)改造的需求也可提供專門的改造、咨詢和集成等服務(wù)。同時，中國電信針對每類產(chǎn)品組建了專項一體化營銷支撐團隊，尤其是針對TOP50的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)設(shè)置了專人跟蹤，目前已順利為多家單位提供了服務(wù)。
在IPv6規(guī)模部署中同步推進技術(shù)創(chuàng)新
在網(wǎng)絡(luò)升級的同時，中國電信高度重視IPv6的技術(shù)創(chuàng)新。2009年，中國電信開始在商用網(wǎng)絡(luò)試驗中引入IPv6。由于當(dāng)時缺乏運營級IPv6過渡及安全解決方案，這項工作挑戰(zhàn)重重。中國電信迎難而上，實現(xiàn)了在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、新型過渡技術(shù)、雙棧運營和安全溯源方面的技術(shù)創(chuàng)新。
首先，針對大規(guī)模商用網(wǎng)絡(luò)的遷移，制定了針對大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)演進的下一代互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和技術(shù)路線，該架構(gòu)以IPv6為核心、支持多過渡場景和“模塊化”升級，保障網(wǎng)絡(luò)的平滑演進及用戶體驗的一致性，中國電信在現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模部署，是國內(nèi)外首次大規(guī)模應(yīng)用此架構(gòu)的成功驗證。中國電信聯(lián)合清華大學(xué)等單位在IETF提出了Lightweight 4over6（又稱LAFT6）過渡技術(shù)，成為國際三大主流過渡技術(shù)之一。
本項目首次提出支持多場景的用戶透明IT支撐技術(shù)，實現(xiàn)了IPv6用戶的業(yè)務(wù)靈活開通、激活和計費，以及對過渡技術(shù)設(shè)備、現(xiàn)有設(shè)備及資源的端到端管理。其中，用戶透明的智能接入技術(shù)可根據(jù)用戶屬性和終端類型自動為用戶選擇最優(yōu)的接入類型；網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)分配技術(shù)可通過IPv6網(wǎng)絡(luò)資源與地理位置的關(guān)聯(lián)管理，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源（含設(shè)備、線路、IPv6地址等）的動態(tài)分配和維護；終端自動激活技術(shù)可根據(jù)用戶屬性及終端型號遠程激活終端。
隨著網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模進入IPv4/IPv6過渡階段，網(wǎng)絡(luò)的安全控制與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比變得異常復(fù)雜。中國電信提出并實現(xiàn)了體系化的下一代互聯(lián)網(wǎng)安全運營體系，有力支撐了下一代互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的安全運營管控，從IPv6協(xié)議、路由、過渡技術(shù)、DNS、異常流量防控等各方面提出了完整的解決方案，并針對不同層面的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備加強了各自的安全技術(shù)要求。另外，由于IPv6過渡技術(shù)中IPv4和IPv6的地址與協(xié)議映射會發(fā)生一定的耦合，中國電信提出了基于用戶的映射表建立機制，在過渡設(shè)備收到映射表建立請求時對連接表以端口段為單位進行聚合，可大大壓縮溯源系統(tǒng)的存儲空間，并節(jié)省了相關(guān)的接口帶寬。
截至目前，中國電信已提出了IPv6方面的專利已達65項，同時積極參與國際國內(nèi)標準工作，在IETF和ETSI牽頭和參與了9項IPv6國際標準，完成了13個項目的中國行業(yè)標準。
挑戰(zhàn)猶存，IPv6活躍用戶數(shù)有待提升
中國電信自身的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施升級改造已基本完成，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層面IPv6的開通，應(yīng)用層面也得到了驗證，服務(wù)方面也建立了相應(yīng)的流程體系。但在全國IPv6整體提升方面還存在以下挑戰(zhàn)。
首先，盡管中國電信進行了很大努力，但IPv6的流量和活躍用戶數(shù)仍有待提升。用戶端到端的使用涉及運營商網(wǎng)絡(luò)、OTT應(yīng)用、IDC、云、CDN基礎(chǔ)設(shè)施、用戶終端、互聯(lián)互通、國際出入口等諸多環(huán)節(jié)，盡管運營商和OTT企業(yè)各自都做了大量的改造和測試工作，在規(guī)模應(yīng)用的初期，難免還會遇到各種問題。例如運營商與OTT企業(yè)在IDC對接時可能會出現(xiàn)技術(shù)、流程和商務(wù)等方面理解不一致的問題，雙方網(wǎng)絡(luò)的訪問質(zhì)量還需要進一步提升。
其次，在用戶接入層面面臨著大量的固網(wǎng)用戶接入終端（家庭路由器）不支持IPv6的困難。中國電信規(guī)模部署推進過程中，根據(jù)國內(nèi)寬帶用戶接入的場景，制定了完整成熟的IPv6接入方案，并在定制的家庭路由器中實現(xiàn)了對IPv6的支持。但現(xiàn)網(wǎng)中尚存在大量的非中國電信定制的家庭路由器，基本上都是用戶自己從社會市場上購買的，占據(jù)中國電信寬帶用戶的一半以上，這些家庭路由器不支持IPv6，對于IPv6用戶數(shù)的提升造成了巨大障礙。
但我們相信，在國家有關(guān)單位的指導(dǎo)下，通過產(chǎn)業(yè)各界的通力合作，以上困難和挑戰(zhàn)一定會得到圓滿解決。
“長風(fēng)破浪會有時，直掛云帆濟滄?！?，中國電信將繼續(xù)堅定不移地推進IPv6的發(fā)展，繼續(xù)推動IPv6在5G、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，充分發(fā)揮IPv6的特性來提升網(wǎng)絡(luò)能力，并同時提升海量地址引入后的安全管控能力。在研發(fā)方面，中國電信將在政府的指導(dǎo)和支持下，進一步加大對下一代互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)性、前瞻性、創(chuàng)新性研究的支持力度，開展IPv6與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等融合應(yīng)用研究，爭取在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵前沿技術(shù)有新的突破。同時，中國電信將和產(chǎn)業(yè)界各伙伴一道，繼續(xù)完善優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)能力，合作打造IPv6生態(tài)體系，推動IPv6的廣泛應(yīng)用，為我國網(wǎng)絡(luò)強國建設(shè)、加速國家信息化進程、助力經(jīng)濟社會發(fā)展貢獻一份力量。
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