互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）是互聯(lián)網(wǎng)升級演進(jìn)的必然趨勢、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)創(chuàng )新的重要方向、網(wǎng)絡(luò )強國建設的基礎支撐。近年來(lái)，我國推動(dòng)IPv6規模部署取得明顯成效，顯著(zhù)提升了我國互聯(lián)網(wǎng)的承載能力和服務(wù)水平，有效支撐4G/5G、云計算、大數據、人工智能等新興領(lǐng)域快速發(fā)展。

        “十四五”時(shí)期是加快數字化發(fā)展、建設網(wǎng)絡(luò )強國和數字中國的重要戰略機遇期，我國IPv6發(fā)展處于攻堅克難、跨越拐點(diǎn)的關(guān)鍵階段。我們要提升對IPv6發(fā)展與能力的認識，多措并舉重點(diǎn)發(fā)力，推動(dòng)我國IPv6規模部署和應用走向深入，加快促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)升級，為建設網(wǎng)絡(luò )強國、數字中國和智慧社會(huì )提供堅實(shí)支撐。　　

        我國IPv6規模部署現狀　　

        自2017年中辦、國辦印發(fā)《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規模部署行動(dòng)計劃》以來(lái)，我國IPv6發(fā)展顯著(zhù)加速，IPv6活躍用戶(hù)數從2019年底的2.7億增長(cháng)到2020年底的4.6億，2021年底增長(cháng)到6.08億，占我國全部網(wǎng)民數的60.11%。　　

        國際上一些機構也提供了包括我國在內的國家的IPv6采用率或網(wǎng)民滲透率的數據，由于其測試方法和獲取數據量不同，數值也有所不同，但可以作為橫向比較參考。例如，亞太互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )信息中心（APNIC）給出2021年年底測量統計的IPv6用戶(hù)占互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)數之比，全球為28.29%，亞洲、歐洲、美洲、大洋洲、非洲分別為32.01%、23.32%、35.49%、26.97%、1.3%，中國、日本、韓國、印度分別為37.65%、39.88%、16.27%、77%。從中可以看出，我國IPv6滲透率已高于全球以及亞洲平均水平。Akamai公司經(jīng)測量給出的中國IPv6采用率從2017年到現在增長(cháng)近20倍，在全球229個(gè)實(shí)體中，中國IPv6采用率的排名位于第38位。　　

        我國基礎設施支持IPv6的能力大幅提升。截至2021年12月，我國三大基礎電信企業(yè)的骨干網(wǎng)、LTE移動(dòng)網(wǎng)和數據中心設備已全部支持IPv6，國內95%的內容分發(fā)網(wǎng)絡(luò )（CDN）節點(diǎn)支持IPv6。在中央部委和省級政府網(wǎng)站、中央重點(diǎn)新聞網(wǎng)站、中央企業(yè)網(wǎng)站、雙一流大學(xué)網(wǎng)站中，主頁(yè)IPv6可訪(fǎng)問(wèn)的網(wǎng)站數占比分別為96%、100%、82%和86%，國內用戶(hù)量排名前100位的商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用全部可以通過(guò)IPv6訪(fǎng)問(wèn)。　　

        在看到我國IPv6規模部署取得的成績(jì)的同時(shí)，也要看到我國與世界先進(jìn)水平的差距。在IPv6流量占比方面，截至2021年12月，在LTE核心網(wǎng)中IPv6流量占全國LTE網(wǎng)的35.15%，鑒于LTE終端已具有IPv6能力，后續還需深化移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應用的IPv6改造，提升LTE網(wǎng)絡(luò )IPv6流量占比。在城域網(wǎng)中則差距較大，IPv6總流量占全網(wǎng)總流量的比重僅為9.38%，主要是因為家庭網(wǎng)關(guān)的升級改造沒(méi)有跟上。國際出入口流入流量遠遠高于流出流量，反映出目前我國國內IPv6內容源依然較少，更多的IPv6資源來(lái)自國外，后續需要大力發(fā)展IPv6應用服務(wù)，改變流量倒掛的局面。　　

        總之，目前我國各項推進(jìn)IPv6規模部署工作都在穩步有序推進(jìn)，整體發(fā)展局勢向好，而從IPv6賦能社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展和建設網(wǎng)絡(luò )強國的要求來(lái)衡量，仍需做出不懈努力。比如，重點(diǎn)要解決阻礙IPv6發(fā)展的薄弱環(huán)節，應用改造規模與深度覆蓋仍需提升、行業(yè)IPv6融合應用有待激活、基礎設施端到端性能亟須優(yōu)化、家庭網(wǎng)關(guān)IPv6能力須盡快補齊。上述問(wèn)題反映了對推進(jìn)IPv6規模部署的意義認識還需要提升，要加大力度從技術(shù)和管理上雙輪推進(jìn)。　　

        提升對IPv6規模部署的認識　　

        1.對IPv6的認識要從海量地址能力提升到安全能力　　

        IPv6的提出是為了解決IPv4地址的不足。后來(lái)，通過(guò)地址聚合等技術(shù)推遲了IPv4地址耗盡時(shí)間的到來(lái)。另外，我國因較早出現地址缺口而采用了私有地址，雖緩解了地址需求壓力，但私有地址也帶來(lái)安全溯源與應用上的局限。因此，僅靠擴充地址空間還不足以形成推動(dòng)IPv6發(fā)展的動(dòng)力，需要對發(fā)展IPv6的意義有更全面的認識，挖掘IPv6對網(wǎng)絡(luò )安全、業(yè)務(wù)類(lèi)型、用戶(hù)體驗等多方面優(yōu)勢的潛力。　　

        IPv6的海量地址不僅起到補充IPv4地址的作用，更重要的是，因IPv4地址不足只能臨時(shí)分配地址，而IPv6固定分配地址可實(shí)現地址與用戶(hù)身份的綁定，源地址溯源有利于安全保障。同時(shí)，IPv6海量地址可實(shí)現有規律地分配地址，容易定位用戶(hù)位置、業(yè)務(wù)類(lèi)型，可支持精細化和個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò )管理。此外，IPv6地址不僅可標識用戶(hù)終端，還可標識路由器、網(wǎng)頁(yè)、云服務(wù)等，擴展了對網(wǎng)絡(luò )安全的管理范圍，打通云網(wǎng)邊端，為實(shí)現網(wǎng)絡(luò )自主可控提供平臺。　　

        2.IPv6是增強互聯(lián)網(wǎng)可靠性、可用性及業(yè)務(wù)多樣性不可逾越的階段　　

IPv4報頭僅有源地址和目的地地址，只能用于選路，但從報頭無(wú)法識別出該IP包所承載的業(yè)務(wù)類(lèi)型，網(wǎng)絡(luò )無(wú)法提供差異化的服務(wù)。IPv6有可擴展的報頭，提供很大的可編程空間，可以用來(lái)定義該IP包所承載的用戶(hù)類(lèi)型、業(yè)務(wù)類(lèi)型、帶寬、丟包率、時(shí)延、抖動(dòng)等性能要求，即IPv6報頭具有在用戶(hù)面對應用感知的能力，與過(guò)去在控制面或應用層才能感知相比，顯著(zhù)降低了復雜性，提升了精準性和實(shí)時(shí)性。　　

        在IPv4情況下對信道的性能難以在線(xiàn)測試，測試信道與用戶(hù)信道并非經(jīng)歷同一路由，測出的性能并不能真實(shí)反映用戶(hù)信道的情況。IPv6擴展報頭有很多可利用的編程空間，通過(guò)在用戶(hù)數據流中插入染色比特可以檢測丟包率，插入時(shí)間標簽可以檢測時(shí)延，這稱(chēng)為隨流檢測，可以反映用戶(hù)數據信道的實(shí)時(shí)性能。利用隨流檢測可還原業(yè)務(wù)流的路徑，結合確定性IP可記錄邊界路由器IP包，可定位攻擊源所在子網(wǎng)，這一技術(shù)還有可能用于對跨境數據的識別。　　

        IPv6擴展報頭可以承載顯式路由表，中間節點(diǎn)從中可知下一跳的節點(diǎn)，加快路由建立與轉發(fā)過(guò)程，這稱(chēng)為分段選路（SRv6）。基于SRv6可建立VPN通道，按需組織寬帶、低時(shí)延、低抖動(dòng)和高可靠的信道，支持網(wǎng)絡(luò )切片、組播、廣播，可以實(shí)現負載分擔，在有故障情況下能實(shí)現快速保護倒換，也可以通過(guò)冗余并發(fā)來(lái)保證可靠性。　　

        3.IPv6是信息技術(shù)新時(shí)代的重要標志，將與新一代信息技術(shù)無(wú)縫融合互為支撐　　

        5G的高帶寬、低時(shí)延、高可靠主要指空中接口，而端對端的高帶寬、低時(shí)延、高可靠需要IPv6網(wǎng)絡(luò )來(lái)支持。物聯(lián)網(wǎng)的大連接需要更多的地址，IPv6海量地址可以滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)所需。云計算的發(fā)展也將從IPv6中獲益，IPv6豐富的地址簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，SRv6可以成為云網(wǎng)邊端協(xié)同的統一承載協(xié)議，推進(jìn)多云協(xié)力與云網(wǎng)協(xié)同，配置效率可提升60%。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對時(shí)延和可靠性更敏感，而且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要信息技術(shù)（IT）與操作運營(yíng)技術(shù)（OT）融合，基于IPv6的5G工業(yè)模組不僅增加了工業(yè)現場(chǎng)級一種接入模式，而且可以融合和取代可編程邏輯控制器（PLC）等工控設備，通過(guò)IPv6還可融合數據采集與監控系統（SCADA）等，推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向扁平化、智能化和IP化發(fā)展。用基于IPv6并集成5G的新型工業(yè)網(wǎng)關(guān)取代PLC，可改變以進(jìn)口為主的PLC協(xié)議不開(kāi)放、安全不可控的局面，構建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新格局。　　

        4.IPv6是新一代互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新平臺，是網(wǎng)絡(luò )強國建設的戰略支點(diǎn)　　

        美國政府行政管理與預算辦公室在2020年11月發(fā)出“完成向IPv6過(guò)渡”的備忘錄，明確到2023年、2024年和2025年底聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò )分別至少20%、50%和80%是IPv6-only，即實(shí)現從IPv4/IPv6雙棧向IPv6單棧發(fā)展。IPv6單棧不僅向IPv6過(guò)渡得更徹底而且網(wǎng)絡(luò )更簡(jiǎn)單，美國認為這是面向未來(lái)創(chuàng )新增長(cháng)的唯一選擇。　　

        在IPv4時(shí)代，中國是后來(lái)者，我國人均能獲得的IPv4地址很少，而且在標準、技術(shù)等方面缺乏話(huà)語(yǔ)權，在國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）約8000多個(gè)IPv4標準中，由中國主導制定的寥寥無(wú)幾。IPv6使得我國有了與發(fā)達國家相比起步還不算晚的機會(huì )，而且我國因原來(lái)使用私有地址，故對比地址數更為看重IPv6的可編程空間。因此，我國率先在IETF標準化組織倡議并積極開(kāi)發(fā)“IPv6+”新功能，現在IETF關(guān)于“IPv6+”新功能的文稿中由我國提交的占60%，我國在“IPv6+”系統與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)創(chuàng )新的努力為全球“IPv6+”標準發(fā)展作出積極貢獻。而且IPv6的潛力還很大，在確定性網(wǎng)絡(luò )、多歸屬分流、變長(cháng)IP地址、SRv6短報頭、云網(wǎng)邊端的協(xié)同、網(wǎng)絡(luò )安全等方面潛力還有待創(chuàng )新開(kāi)發(fā)，這是我國運營(yíng)商、產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)企業(yè)的創(chuàng )新空間，也是我國實(shí)現網(wǎng)絡(luò )技術(shù)標準引領(lǐng)和自主可控的難得機遇。　　

        推動(dòng)我國IPv6發(fā)展實(shí)現新突破　　

        2021年12月，國務(wù)院發(fā)布《“十四五”數字經(jīng)濟發(fā)展規劃》，明確推進(jìn)IPv6規模部署應用，要求深入開(kāi)展網(wǎng)絡(luò )基礎設施IPv6改造，增強網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)互通能力，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )和應用服務(wù)性能，提升基礎設施業(yè)務(wù)承載能力和終端支持能力，深化對各類(lèi)網(wǎng)站及應用的IPv6改造。　　

        中央網(wǎng)信辦在2021年牽頭制定“十四五”時(shí)期深入推進(jìn)我國IPv6規模部署和應用的政策文件的基礎上，又進(jìn)一步明確2022年IPv6規模部署工作要點(diǎn)。按照《“十四五”數字經(jīng)濟發(fā)展規劃》部署安排，我們需要從以下多方面發(fā)力，形成“組合拳”推動(dòng)我國IPv6規模部署和應用走向深入，更好發(fā)揮對網(wǎng)絡(luò )強國建設和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的支撐作用。　　

        1.創(chuàng )新領(lǐng)航。按產(chǎn)業(yè)鏈所需布局，選準主攻課題，結合國家科研計劃，發(fā)揮企業(yè)創(chuàng )新主體作用，在“IPv6+”前沿領(lǐng)域取得突破，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)與應用發(fā)展。IPv6有筑牢網(wǎng)絡(luò )安全防線(xiàn)的有利條件，但IPv6也打開(kāi)了網(wǎng)絡(luò )安全的新空間，IPv6網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)的研究永遠在路上。　　

        2.標準筑基。IPv6海量地址預留了很大的編程空間，但地址的使用須提前規劃，例如，有規則的地址分配可從地址直接區分用戶(hù)所在區域和業(yè)務(wù)類(lèi)型等。“IPv6+”新的應用開(kāi)拓了互聯(lián)網(wǎng)標準研究的新熱點(diǎn)，我國有全球規模最大的網(wǎng)絡(luò )，為“IPv6+”技術(shù)應用提供豐富的場(chǎng)景，也有利于標準技術(shù)的試驗驗證。　　

        3.應用為先。為有效解決IPv6流量占比偏低的問(wèn)題，下一步要重點(diǎn)加強IPv6內容建設，網(wǎng)站和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商是重點(diǎn)，要做實(shí)IPv6應用深度，要從首頁(yè)可達到所有內容可支持，實(shí)現覆蓋用戶(hù)與流量的雙重提升。　　

        4.質(zhì)量引流。持續優(yōu)化IPv6網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量，切實(shí)解決網(wǎng)絡(luò )性能與應用需求之間的矛盾。在丟包率、時(shí)延等方面，IPv6應該具有比IPv4更好的性能，以確保IPv6網(wǎng)絡(luò )高效、安全、穩定地運行。要通過(guò)改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量以更好的體驗來(lái)支撐更多用戶(hù)向IPv6遷移，加大IPv6流量占比。　　

        5.接入破局。加快固網(wǎng)寬帶終端設備替換升級，提高終端IPv6就緒度。進(jìn)一步加快家庭網(wǎng)關(guān)的升級替換，引導家庭用戶(hù)選擇具有IPv6接入能力的家庭路由器，為更多的家庭固定寬帶用戶(hù)同步分配IPv6地址。　　

        6.監測評估。建立IPv6發(fā)展監測平臺，完善監測指標體系和測試檢查手段，擴大監測功能和范圍，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題，為深入推進(jìn)IPv6規模部署和應用工作提供基礎數據支撐。　　

        7.示范帶動(dòng)。發(fā)揮試點(diǎn)城市政府的積極性，推動(dòng)試點(diǎn)城市IPv6應用發(fā)展。引導行業(yè)主管機構開(kāi)放應用場(chǎng)景，促進(jìn)試點(diǎn)項目的研發(fā)與落地。通過(guò)試點(diǎn)探索，總結典型經(jīng)驗，適時(shí)發(fā)布實(shí)施導則，出臺有利于IPv6規模部署的政策措施，培育IPv6發(fā)展生態(tài)。　　

        8.組建聯(lián)盟。建立我國IPv6產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟，凝聚產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節主要單位和應用行業(yè)重要企業(yè)，開(kāi)展有組織的項目研發(fā)，交流發(fā)展經(jīng)驗，補齊發(fā)展短板，完善發(fā)展生態(tài)，提交有共識的政策建議。

        原文：鄔賀銓?zhuān)杭涌霫Pv6規模部署支撐網(wǎng)絡(luò )強國建設-中共中央網(wǎng)絡(luò )安全和信息化委員會(huì )辦公室  http://www.cac.gov.cn/2022-03/30/c_1648522019215113.htm