虚拟世界“快递系统”再升级

姚勇喆

现在，互联网面临的挑战已经远远超过了第二代“快递系统”的能力范围。基于IPv6和IPv6+的第三代“快递系统”闪亮登场。

MWC22巴塞罗那世界移动大会期间，华为数据通信产品线副总裁赵志鹏在IPv6论坛的主题演讲中提到：从人人互联到万物互联，IPv6+已经在全球实现了一百多个商用化的案例，有效支撑金融、制造、能源、教育、医疗等各个行业的数字化发展。

IPv6+的前世今生

离万物互联的时代愈来愈近，人们不禁对IPv6+这一“幕后推手”产生好奇：IPv6+到底是什么？

随着科技的不断发展，以互联网为分界线，世界出现了两种类型：人们把线下的世界称为物理世界，把线上的世界称为虚拟世界。

在物理世界中，每个人都有自己的标记，比如身份证。虚拟世界如同物理世界一样，也需要身份系统。IP地址就是虚拟世界中的身份证，而互联网则是一套“快递系统”，IP协议是“快递系统”的“工作流程和制度”。所有我们需要传递的信息，包括文字、图片、音频、视频等，都需要被打包成一个个“快递包裹”，然后经过快递系统的运输，送到最终目的地。

互联网诞生后，长期使用v4版本的IP协议，也就是大家熟知的IPv4，我们可以把它理解为第一代“快递系统”。后来，随着互联网的迅速发展，原始的IPv4暴露出很多的问题，“快递系统”因此升级到了第二代，引入了MPLS（多协议标签交换）技术。

现在，互联网面临的挑战已经远远超过了第二代“快递系统”的能力范围。基于IPv6和IPv6+的第三代“快递系统”闪亮登场。

IPv6是互联网协议的第6版，是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议。由于IPv4地址不足的问题，已经严重制约了互联网的应用和发展，IPv6的使用解决网络地址资源数量的问题，甚至到了可以给地球上的每粒沙子都分配一个IP地址的程度。

IPv6+是IPv6的增强创新，是对基于IPv6的网络能力全面升级。在2020年8月ETSI（欧洲电信标准协会）发布的IPv6白皮书中，ETSI认为，IPv6+包括了基于IPv6的协议创新，并把IPv6和AI（人工智能）结合起来。以SRv6等协议创新为代表，结合网络分析、智能调优等网络智能创新技术，实现智能路径规划、业务快速部署、运维自动化、质量可视化、SLA（服务等级协议）保障、应用感知等。

在2021年8月ETSI发布的Gap Analysis报告中，ETSI总结：IPv6+从超宽、广联接、确定性、低时延、自动化和安全六个维度全面提升IP网络能力。

面向未来

IPv6和IPv6+的引入，正在为我们打造面向未来的第三代“快递系统”。

基于IPv6的“快递系统”，每个用户都有属于自己的身份标识，“快递员”可以直接将“包裹”送到用户手中。这样不再需要“门卫”或者“快递柜”做二次传递，“快递包裹”丢失的风险降低，也简化了流程。

IPv6的第二个重大改进，在于“快递包装”的升级。IPv6报文头更长，可以记录更多的内容和信息。也就是说，我们可以在“快递包装”上贴更多的“标签”，标识“货物”属性，例如“重货”“易碎品”“紧急”等。

“快递系统”可以快速判断这个“快递包裹”所需的服务，例如需要“加急”、需要“小心轻放”等。这样，“快递公司”可以根据“包裹”显示的信息，为不同的客户提供更精细化的服务，采用差异化的收费标准。“快递公司”还可以走精品路线，提供专属的快递通道，实现高端用户的资源独享。

IPv6+在IPv6上进行了全面能力提升，可以对IPv6数据包属性进行精准识别，并提供对应的服务，从而其能帮助运营商更好地掌握整个网络中的数据情况，更好地调动和分配资源。其优势主要体现在以下几个方面：

第一，IPv6+升级了导航能力。

传统“快递系统”的运输路径，是相对固定和死板的。“运输车”从起点到终点，经过每一个“路口”，都由“路口”指定下一步前进的方向。

IPv6通过与SR（Segment Routing，分段路由）技术、SDN（Software Defined Network，软件定义网络）技术进行结合，可以对路径进行最优规划。也就是说，“快递包裹”在出发时，就已经从管理中心获得了从起点到终点的最佳路径。每一次“选路”，都按照规划进行，可以避开“拥堵”，也可以避免“绕路”。超强的路径编排能力，可以大幅提升效率。

第二，IPv6+可以为业务提供专属通道。

IPv6通过与网络切片（Network Slicing）技术结合，可以为关键业务在道路上开辟一条专属通道。例如，从A地到B 地的视频大颗粒传输需求很多，那么，就可以建立视频大颗粒业务专线，更好地满足传输需求。这就好像从A地到B地的海鲜运输需求很多，那快递公司就采购更多的冷链运输车，专门投入到这条线路上，赚取更多的利润。

第三，IPv6+升级了网络运维能力。

IPv6+可以方便地将配置意图转换成脚本，自动部署给各个网络节点，在引入AI之后，能够对故障现象进行自动分析，更快地找到原因;还可以根据对故障模型的学习，主动提前识别网络中潜在的故障风险，实现事故预防。

集中管理+AI管理，大幅降低了网络的维护难度，提升了运维效率，減少了维护成本。

第四，IPv6+的安全防御能力相比IPv4有了很大的提升，真正实现了云、网、安一体化防御。

传统网络中，因为IPv4地址稀缺，导致大量私网存在恶意行为，很难溯源。这就好比坏人躲在暗处，发出有问题的包裹，对快递系统造成破坏，但是却无法发现是谁干的。

支持IPv6+的网络，可以采用公网地址取代私网地址，这就意味着，在“快递系统”中运输的每一个包裹，都有真实可溯源的寄件人信息。失去了私网的伪装，破坏行为将无所遁形。升级后的“快递包装”（数据报文结构），也大幅增加了破坏分子对“包裹”进行恶意伪造和窃听的难度，增强了包裹的安全性和私密性。

总而言之，IPv6+将支持下一代互联网高速、高效、灵活、智能地升级。它可以提供满足千行百业应用需求的差异化服务能力，适配不同行业的业务承载需求，支撑各个行业的数字化转型，助力消费互联网向产业互联网升级，推动整个数字经济的发展。

链接

IPv6+：与时俱进   迎潮踏浪

文│徐勇 马赫

“我国移动网络IPv6流量从无到有，占比达到22.87%，提前超额完成年度目标。”在2021中国IPv6创新发展大会上，工业和信息化部总工程师韩夏向业界发布了一组重磅数据。截至2021年底，我国移动网络IPv6流量占比从2020年底的17.21%提升至35.15%，固定网络IPv6流量占比从2020年底的4.3%提升至9.38%，均实现了同比翻番增长，超额完成预定目标。

我国IPv6规模部署为IPv6+的创新发展奠定了坚实基础，IPv6+对全行业数字化升级的重要价值正在逐步显现，IPv6+成为全球网络技术创新热点。

为了进一步推动IPv6规模部署，推进IPv6规模部署专家委员会成立了IPv6+创新推进组。IPv6+创新推进组目前已经覆盖中国信息通信研究院、中国电信、中国移动、中国联通、华为技术有限公司、政府机构、金融机构等40多家单位。

为有效促进IPv6+技术体系的发展，中国信息通信研究院在2021年9月启动了“IPv6+Ready”评测项目，从SRv6基础能力、性能容量、VPN（虚拟专用网络）组网能力、资源可视化及调优能力、网络可靠性等方面对网络设备进行测试和验证，全面评估网络设备的IPv6+支持能力。

IPv6+标准体系也在加快创新步伐。目前，我国的IPv6+技术标准已经实现了和国际标准齐头并进的发展态势，在一些新应用和新场景下，国内的标准创新甚至已经走在世界前沿。不久前，在工业和信息化部等部门的指导推动下，IPv6标准工作组正式成立，标志着我国IPv6标准化工作迈入了新阶段，IPv6+标准体系构建将进一步提速。

（编辑 宦菁 huanjing0511@sohu.com）