中国互联网协议第六版规模部署网络“高速公路”已全面建成

记者从日前举行的首届IPv6技术应用创新大赛启动会上获悉，近年来，我国IPv6(互联网协议第6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服务能力基本具备。

IPv6被公认为下一代互联网的商业应用解决方案。它可以为每个联网设备提供独立的IP地址，有望解决端到端连接、安全性和移动性等问题。IPv6部署有利于支持5G、人工智能、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，我国活跃IPv6互联网用户6.93亿，移动IPv6流量占比超过40%。

IPv6优势明显，能更好满足5G、工业互联网等应用需求

有人把互联网比作一个“快递系统”，其中的IP地址类似于“邮寄地址”，文本、音频、视频等。网络上的都是打包成“包裹”，然后由“快递系统”运送，最后送到目的地。互联网协议(IP协议)就是这个“快递系统”的工作流程和系统，构成了互联网的基础。

早期的IP协议并不成熟，直到IPv4才被广泛部署。IPv4地址是32位代码，可以生成40多亿个IP地址。然而，随着信息技术的飞速发展，基于IPv4的全球互联网面临着网络地址枯竭、服务质量难以保证等问题。直到IPv6的出现，地址数量达到了2的128次方，其庞大的规模也被形容为“让地球上的每一粒沙子都有一个IP地址”。

“目前，全球从IPv4向IPv6的过渡正在加速。截至今年6月底，全球活跃IPv6用户数量占互联网用户的31%以上。”中国工程院院士、推进IPv6规模部署专家委员会主任吴表示，“采用IPv6不仅是为了补充IPv4地址的不足，更要注重IPv6地址空间能力的拓展和创新潜力的开发，以及与新一代信息技术的全面融合，发挥乘数效应。”

与IPv4相比，IPv6具有许多优势，如提高路由器的包转发速度、提高服务质量、具有更高的安全性、开发大规模实时交互应用，从而更好地满足5G、工业互联网、云网络融合、计算网络等应用需求。

在增强网络对服务的感知方面，IPv6将应用需求信息封装在数据包中，使网络能够感知应用及其需求，便于流量调度和资源调整。“以前我们的网络只能‘看到’原始地址和目的地址，不知道这个‘包’承载了什么样的业务。现在，我们直接从IPv6地址感知这项服务。”何泉举例说，“比如企业希望敏感数据在本地处理，但一般数据都是‘上云’。IPv6可以识别哪些数据在本地处理，哪些数据在‘云’上，甚至可以帮助选择合适的‘云’。”

进入规模商用阶段，IPv6用户及流量均实现规模增长

IPv6在中国起步较早。早在2003年，中国就启动了中国下一代互联网示范工程CNGI，并于2006年开展了现网实验。2008年，我国建成了当时世界上最大的纯IPv6下一代互联网，取得了一些领先的技术和应用成果。此后产业发展加速，到2014年支持IPv6的终端已经上市1亿台。2017年起，IPv6进入规模商用阶段，用户和流量均实现规模增长。

IPv6在中国的规模部署和应用正在全面推进。2017年11月，中办、国办发布《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》，提出“加快IPv6规模部署，建设高速、普及、全覆盖、智能化的下一代互联网”。“十四五”规划纲要提出，要扩大骨干网互联节点，新建一批国际通信出入口，全面推进互联网接入

2021年7月，中央网信办等部门发布《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年底，全面建成领先的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系，物联网IPv6活跃用户达到8亿，IPv6连接达到4亿。移动IPv6流量占70%，城域IPv6流量占20%。

教育在国内较早开展了互联网关键技术的探索。中国教育和科研计算机网(CERNET)建于1994年，是中国自行设计和建设的第一个国家计算机互联网，采用TCP/IP协议。2004年建成的中国下一代互联网示范工程3354 CERNET 2核心网采用了纯IPv6技术，标志着中国开始了对互联网关键技术的探索和研究。

2021年4月，未来互联网实验设施高性能骨干网开通，核心节点分布在40所高校。它不仅基于纯IPv6网络，还能支持下一代互联网的真实源地址验证系统。该系统支持互联网端系统地址的精确定位和溯源，突破了下一代互联网架构的安全可信关键技术。

清华大学教授、中国教育与研究计算机网络中心副主任李星说，“未来互联网试验设施是仅次于CERNET和CERNET2的第三大网络，也是未来网络的‘试验台’。更具有研究性和未来性，为网络强国建设提供科技支撑。”

国内电信运营商也在积极推进IPv6工作，有序开展技术研究、现网试点和规模部署。目前，中国电信已建成端到端的畅通IPv6“高速公路”，云网络端到端IPv6改造基本完成。截至今年6月底，中国移动移动网络IPv6地址分配已达7.72亿个，固定宽带IPv6地址分配已达1.69亿个。中国联通还不断深化网络基础设施的IPv6改造，建设新的千兆光网络和5G网络，同步部署IP。

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。

从IPv6到“IPv6+”，通过网络智能化升级和业务优化，创造新的发展空间

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。

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。邬贺铨表示，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。

专家介绍，“IPv6+”是在IPv6的基础上，添加了创新功能。既包括以IPv6分段路由、网络切片、随流检测、新型组播和应用感知网络等协议为代表的协议创新，又包括以网络分析、自动调优、网络自愈等网络智能化为代表的技术创新。

华为数据通信解决方案设计部部长文慧智说：“IPv6连接设备数量不断增加，我们努力在设备节能的基础上，通过网络协议技术、路径算法以及智能控制，进一步降低能耗。泛在物联方面，我们希望从万物互联对网络的需求出发，实现终端更快更安全接入、网络智能连接，为行业提供更好的网络基础。”

在连接的质量方面，“IPv6+”也有不少创新蓝海。文慧智举例，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。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。

广泛而紧密的产学研用协同创新，也是我国IPv6发展的一个亮点。早在2003年中国下一代互联网示范工程CNGI启动时，产学研用各方紧密协作，实施了示范网络建设、技术研发、应用示范、设备研发及产业化等一系列项目。2010年，清华大学与中国电信成立了下一代互联网技术与应用联合实验室，开展IPv6的网络架构及关键技术研究工作，在技术、标准等方面取得了丰硕成果。

李星认为，国内高校发挥科研优势，围绕IPv6关键核心技术加强集中攻关，在真实源地址认证、下一代互联网过渡技术等方面取得了突破。产学研用各方通过建立联合实验室、开展项目合作、举办赛事等方式，促进了IPv6与各行各业融合发展、激发产业创新，全面支撑各行业数字化转型。