IPv6建设再提速,中国如何打赢这场网络战?

科技云报道 2021-07-05

科技云报道原创。

据“网信中国”微信公众号6月30日消息,中央网信办日前组织召开深入推进IPv6规模部署和应用贯彻落实会议。

会议要求,要强化标准引领与绩效考核,加强IPv6国家标准研究制定,开展IPv6升级改造与技术创新。强化试点示范与宣传推广,组织开展IPv6部署和应用试点,征集发布IPv6部署应用优秀案例,营造全社会共同参与推进IPv6规模部署和应用的良好氛围。

众所周知,IPv4地址资源日渐枯竭,推进基于IPv6的下一代互联网规模商用迫在眉睫。全球各国都将IPv6作为下一代互联网的方向,我国也已明确加快以IPv6为主的下一代互联网建设的策略。

此次网信办会议的召开,表明IPv6技术应用上升到国家战略层面,我国将进一步加快IPv6网络建设的步伐。

中国IPv6规模部署取得阶段性成就

在5G和云的时代,技术底座发生翻天覆地的变化,全球IPv4的地址即将耗尽。由于历史原因,中国在Ipv4发展中处于后进状态,在Ip地址的供需上严重失衡。

具体而言,美国拥有全球四分之三的IPv4地址,大约有30亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个IPv4地址。其中,中国现有IPv4地址约2亿个,人均拥有0.15个,对比之下美国的IPv4地址人均拥有量是4个。

所以,中国IP地址紧缺的问题一直都极为突出,严重制约着我国在互联网的应用和发展。

随着5G时代的来临,移动互联网和物联网业务的迅速发展,海量设备连接入网,对IP地址产生更大需求,各种设备都需要地址、需要属于自己的“门牌号”。

在这样的背景下,普及IPv6成为大势所趋。

外界经常用这样的例子来形容,IPv6的地址数量多到能给地球上每一粒沙子都分配一个地址。除了带来更多的IP地址,更重要的是,从网络安全和网络主权的角度出发,中国也必须要加快IPv6的规模部署。

对于中国互联网来说,IPv6的规模部署是场输不起的战争。就现阶段来看,我国在IPv6规模部署上已经取得了阶段性成就。

6月20日,在全球IPv6论坛主办的“2020-2021 全球IPv6发展展望”研讨活动上,中国通信标准化协会副理事长兼秘书长闻库表示,“我国IPv6网络高速公路已经建成。中国的IPv6发展已经迈出了坚实的一步。下一步不仅仅要能用IPv6,还要好用,更要爱用。”

据介绍,基础设施方面,在三大运营商、CDN企业、数据中心企业的共同努力下,网络基础设施已经全部支持IPv6。应用基础设施方面,数据中心、云产品、内容分发也初步具备全国全网IPv6的支持服务能力,用户数量和用户使用量取得不菲的成效。

数据显示,截至今年4月,中国IPv6活跃用户数已达到5.15亿,在互联网用户中的占比达到52.1%。

那么,中国网络基础设施全部支持IPv6意味着什么?

IPv6促进5G万物互联时代加速到来

万物互联时代的AI、大数据、云计算、物联网等信息技术,都与TCP/IP协议有着重要联系,其中IP是网络层协议,规范着互联网中分组信息的交换和选路。IPv6作为基础设施,构建了新的互联网时代。

IPv6在解决IPv4地址匮乏问题的同时,在许多方面对网络提出了改进措施:报头简化,易于功能扩展,自动化提升,基于流的差异化服务,支持海量、泛在连接,加强安全、隐私保护,移动性支持等,这些优势都将促进5G网络发展得更好。

根据5G的关键能力,ITU为5G规划了三大典型应用场景,分别是:增强移动带宽、海量机器类通信,超高可靠低时延。目前的商业网络应用还集中在增强移动带宽阶段,后两种应用场景是未来的发展方向,也是IPv6充分发挥作用的场景。

海量机器类通信场景

IPv6可以为海量机器类通信提供足够的 IP地址,使得联网终端的永久在线成为可能。

近年来,三大电信运营商加快改造进度,为全国LTE用户和固定宽带接入用户分配IPv6地址。

截至2019 年 5 月底,我国已分配IPv6地址用户数达到12.07亿,其中LTE网络已分配IPv6地址的用户数为10.45 亿,固定宽带接入网络已分配IPv6地址的用户数为1.62亿,呈现出移动网络IPv6用户数发展速度大幅领先固定网络的趋势。

超高可靠低时延场景

IPv6相对IPv4协议设计进步,有助于优化网络的时延与可靠性。因此,IPv6可以面向工业控制、远程医疗、远程控制等垂直行业的特殊应用需求,这类应用对时延和可靠性具有极高的指标要求。

总体而言,IPv6是5G和物联网的基础协议,可以极大地提升网络效率,通过5G技术可以实现快速的移动互联连接;通过IPv6的无限地址资源可以给每个智能设备分配一个专属地址。

通过IPv6和5G网络的天然互补、同步发展,将高效支撑移动互联网、物联网、工业互联网、云计算、大数据、人工智能等新兴领域高速发展。

IPv6大规模部署和商用面临挑战

尽管大力发展IPv6技术和应用已上升到国家战略层面,但IPv6大规模部署和商用依然存在瓶颈。

正如中国通信标准化协会副理事长兼秘书长闻库所说,中国发展IPv6的目的已经从“能用”转变为“好用”,这就出现了技术上必须不断改进不断创新的情况。

IPv6是一个复杂的、整体的系统工程,涉及到网络的方方面面,所以需要制定统一的整体的计划。在这样的情况下,IPv6与现有互联网的过渡和互联互通,成为需要解决的最大壁垒。

据中国电信广州研究院副总工徐建锋介绍,以前所有的IPv4和IPv6互通方案,都没有解决P2P通信的问题。现在互联网上50%到60%的应用是P2P通信,而网间互联互通的流量也需要准确预测,这些问题都需要ISP和ICP协同解决。

可以说,IPv4和IPv6的过渡将是一个长期的过程,预计至少将持续10年甚至更久。在这个过程中,既需要一定的过渡技术,也需要网络运营商、制造厂商、内容厂商划定清晰的界限,解决各自的问题。

对于网络运营商来说,IPv6网络改造的工作量非常大。推行新的地址系统意味着连接互联网的每种设备,要么在现有的网络上采用新的协议,要么重新建网,这是一个周期长投资大的项目,可能会导致整个产业链缺乏推动IPv6的动力。

终端设备是影响IPv6推广的另一个重要环节。

目前移动终端受制于核心芯片和操作系统,对IPv6的支持能力较弱。国内自主研发的操作系统沃phone和Ophone不支持IPv6;国内许多厂家量产的芯片其基带处理器均不支持IPv6。设备制造企业受制于运营商没有明确IPv6迁移的技术路线,过渡类产品尚不成熟。

此外,导致IPv6推进缓慢的现实原因之一在于,商业网站及业务应用提供商还没有找到IPv6业务的商业模式,缺乏主动向下一代互联网过渡的核心驱动力。

据《中国下一代互联网发展白皮书》介绍,目前支持IPv6的网站和业务系统主要分布在校园网,重要商业网站如百度、腾讯、阿里巴巴等都已经制定了分阶段的演进计划,而中小网站处于升级改造成本和预期盈利的考虑,积极性不高。

由于相同的原因,国内基础应用软件对IPv6的支持力度较差。除了市场上主流的浏览器支持IPv6外,国内众多应用软件都无法在IPv6环境下正常使用。

有专家认为,下一代互联网的推进与发展关键,还是需要政策的进一步协调和支持,有了政府的大力支持,发展IPv6规模化商用并不是难事。

如今,在政府的政策和组织引导下,国内产业各方着力突破关键技术,加强创新能力建设,培育良好市场环境,积极开展国际合作,将全面推动IPv6的商用部署,有望赶超发达国家,争取在IPv6领域拥有更大的发展。

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来源:科技云报道

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