伴随着互联网的快速发展，TCP/IP技术体系取得了巨大成功，作为互联网的核心技术载体，IP协议从IPv4、IP+MPLS到IPv6经历了长期发展和演进。如今，随着5G、云计算等的出现，以及人人通信向物物相联、人机交互模式的转变，IP协议面临着新的需求，“IPv6+”应运而生，为IP网络创新发展打开了一条全新通道。
新应用、新场景
对网络演进提出更高要求
5G高速网络、云计算海量算力正在融合应用到千行百业，创造出新的业务体验、新的行业应用和新的产业布局。与此同时，互联网用户使用模式从简单的点到点访问，转变为对融合媒体的沉浸式体验，通信主体从人人通信加快向物物相联、人机交互模式转变。泛在、多元、异构的新业务应用场景，必然要求网络能够提供更加弹性、高效、可靠、安全的承载服务，这就对下一步网络演进创新提出更高的要求。
第一，海量连接扩展需求。
产业数字化发展要求网络的连接数量可以无限扩展，要求承载网络在带宽能够满足的情况下，可以发展任何业务，减少业务对网络能力的感知。
第二，业务任意连接需求。
传统的电信网络严格限制了业务接入点，在全面数字化的时代，业务接入点不可控，网络也需要满足业务任意点接入、跨越任意区域连接的需求。
第三，差异化服务需求。
传统电信网络为用户提供无差异的连接服务，势必造成有限资源的浪费，而有特别质量要求的业务却难以保证。因此，承载网络应当根据业务需求选择服务质量，既节省资源，又保障业务。
第四，端到端可靠性需求。
当前网络通过部署快速检测和倒换技术可以实现一定的可靠性，但这些技术在大规模使用、远距离场景下不能很好地工作，且部署方案非常复杂。因此支持大规模、与距离无关的端到端可靠性方案，也是末来网络应当具备的能力。
第五，便捷网络服务需求。
从云的视角来看，计算、存储、网络等功能都要实现便捷化服务。网络服务化是云网融合对网络连接能力的内在要求，基本内涵包括简化接口、自动化部署、路由可编程、故障快速闭环等。
第六，可信安全保障需求。
行业数字化将数字空间的安全威胁也带给了千行百业，使得传统行业面临安全风险，云服务自身虚拟化、数据开放化、松耦合的架构也可能引入新的安全风险。因此，有必要构建多层次、多维度、多领域的信任网络安全架构。
“IPv6+”网络创新体系演进
在过去的50年里，TCP/IP技术体系取得了巨大成功，统一了网络承载协议，实现了Everythingover IP、IPover Everything。作为互联网时代的核心技术载体，IP协议也经历了长期发展和演进。
IPv4是第一代IP网络的基石，具有开放、轻量和易于扩展等特点，促进了互联网的快速发展和繁荣。随着信息和通信技术的不断发展演进，MPLS、VPN等关键技术得以广泛采用，通信网络从接入侧到核心侧全线IP化，第二代“IP+MPLS”网络发展成熟并得到广泛部署。近年来，面向5G和云时代的商业场景创新需求，我国互联网产业界率先提出“IPv6+”网络创新体系，旨在探索第三代IP网络的发展演进，持续为IPv6互联网融入新的协议架构和创新技术，进一步深化和发展下一代互联网技术体系。从IPv4到“IPv6+”的演进过程见图1。
图1“IPv6+”是新一代IP网络核心技术
战略目标
2019年，推进IPv6规模部署专家委员会指导成立“IPv6+”创新推进组，我国产业界提出打造“IPv6+”网络创新体系的战略发展目标，确定用8~10年时间，以推进IPv6规模部署国家战略为契机，建立可演进创新、可增量部署的“IPv6+”网络技术创新体系，引领我国“IPv6+”核心技术、产业能力及应用生态实现突破性发展，打造赋能数字化转型发展的新型网络信息基础设施，提供以国内外“IPv6+”系列标准为代表的网络演进创新方案。
创新内涵
“IPv6+”是面向5G和云时代的IP网络创新体系。基于IPv6技术体系“再”完善、核心技术“再”创新、网络能力“再”提升、产业生态“再”升级，“IPv6+”可以实现更加开放活跃的技术与业务创新、更加高效灵活的组网与业务提供、更加优异的性能与用户体验供给、更加智能可靠的运维与安全保障，进而支撑下一代互联网的升级演进与创新发展。“IPv6+”网络体系具有丰富的创新内涵，其核心内容包括以SRv6分段路由、网络编程、网络层切片、确定性转发、随流检测、新型组播和应用感知等为代表的网络技术体系的创新，以网络故障发现、故障识别、网络自愈、自动调优等为代表的智能运维体系的创新，以5Gto B、云间互联、用户上云、网安联动等为代表的网络商业模式的创新。
演进路径
根据5G承载、云网融合、产业数字化的推进节奏，结合技术成熟度和需求迫切度，“IPv6+”技术体系演进大致划分为3个发展阶段：第一阶段重点开展技术体系创新，构建网络开放编程能力；第二阶段重点通过智能运维创新，提升用户体验保障能力；第三阶段重点发展应用驱动网络能力，实现商业模式融合创新。具体如表1所示。
表1 “IPv6+”创新发展路径
产业各方携手推进
IPv6规模部署行动计划发布以来，政府部门、电信运营企业、互联网企业、设备提供商等积极响应，4年间我国IPv6规模部署取得显著成放，为下一代互联网创新奠定了坚实基矗“IPv6+”恰恰是基于IPv6技术体系的全面演进与创新，从超宽、广连接、确定性、自动化、安全可信等方面，大幅提升信息网络基础设施的整体服务能力，必将有力支撑千行百业的数字化转型。
政策支持
2021年，中央网信办发布《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》，要求坚定不移推进IPv6规模部署和应用，以全面推进IPv6技术创新与融合应用为主线，以提升应用广度深度为主攻方向，着力建设开放创新的技术体系、性能先进的设施体系、全面覆盖的应用体系、生态良好的产业体系、系统完备的标准体系、自主可控的安全体系。明确“我国成为全球‘IPv6+’技术和产业创新的重要推动力量，网络信息技术自主创新能力显著增强”为“十四五”规模部署工作目标，并将“IPv6+”创新应用项目数量作为规模部署主要指标。
产业共识
依托“IPv6+”创新推进组平台，整合我国IPv6相关“政、产、学、研、用”产业链各方力量，持续加强基于“IPv6+”的下一代互联网技术体系创新，从网络路由协议、管理自动化、智能化及安全等方向积极开展技术研究、试验验证、应用示范，持续完善“IPv6+”技术产业体系。目前，产业各方已经在“IPv6+”战略目标、概念内涵、演进路径以及核心场景等问题上达成共识，在体系架构、核心技术以及产业布局等方面开始了积极探索。推进IPv6规模部署专家委员会的专家在多个场合表示，“IPv6+”正在成为未来云网融合、算网融合坚实的技术底座。
标准制定
“IPv6+”技术标准体系的制定工作正在IETF、IEEE、ETSI和CCSA等标准组织有条不紊地展开。在部分技术方向上，国内标准已经与国际标准形成了齐头并进的态势，特别是一些与新应用、新场景结合紧密的方向，国内的标准创新已经走在了业界前沿。2021年，中国通信标准化协会牵头成立IPv6标准工作组，汇聚各方力量，统筹推进IPv6国家标准、行业标准和团体标准的制定。在这种形势下，应以IPv6标准工作组为技术创新合作的基础平台，通过IETF、ETSI等组织加强与海外机构在网络架构创新方面的合作，结合中国巨大网络体量和活跃用户数量，探索中国创新先行先试，积极参与国际标准制定。实践落地当前，业内主流数据通信设备供应商在路由、交换、安全，甚至终端方面均加快了支持“IPv6+”功能的产品研发进度，已经有9款产品及解决方案通过了中国信息通信研究院发起的“IPv6+”Ready1.0测评认证。随着产品及解决方案的逐渐成熟，业界在包括基础电信网络、政务外网、金融专网在内的多个领域开展了大量现网试点，乃至规模商用部署。以首个通过“IPv6+”Ready服务评估的中国联通冬奥智慧网络、雄安新城网络为例，赛事专网、5G切片等高质量服务有力支撑了北京2022年冬奥会和冬残奥会，被誉为中国联通的“奥运黑科技”，目前这些成功实践经验已经在中国联通各省公司全面推广。
展望
当前“IPv6+”网络创新体系架构和关键技术正在快速迭代，为IP网络创新发展打开一条全新通道，不断涌现的新功能必将满足灵活组网、业务快速开通、智能运维、差异化服务保障等商业需求。以往经验告诉我们，一方面新型应用场景对网络承载提出需求挑战，另一方面网络承载创新又是应用创新的基础使能条件，网络创新和应用创新二者相互推动必将实现“螺旋上升式”发展。应该看到，“IPv6+”创新对于我们既是机遇更是挑战，找准业务需求、凝聚产业共识、指引产业方向、协同产业力量，有利于重塑我国互联网创新体系、激发创新活力、培育新兴业态，对于打造IPv6规模部署和应用高质量发展新优势、加快互联网演进升级和助力经济提质增效具有重要意义。
End
作者：中国信息通信研究院 田辉
责编/版式：范范
审核：申晴
监制：刘启诚
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