今年4月份，中國超越美國成為全球最大的IPv6地址資源儲備國。截止到今年8月底，我國IPv6活躍用戶數達到5.5億，占網民的50%。中國IPv6為何會快速發展？未來IPv6的創新機遇會在哪里？中國工程院院士、推進IPv6規模部署專家委主任鄔賀銓在2021年中國IPv6創新發展大會上對這兩個問題做了解答。

IPv6規模部署見成效

今年7月，中央網信辦聯合國家發展改革委、工業和信息化部印發《關于加快推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署和應用工作的通知》，明確了未來五年的工作重點，主要包括10個關鍵改造環節、30項重點任務。主要集中在兩大方面，一是深入部署，二是大規模應用。這里面主要是抓住發展IPv6的重點和堵點，針對薄弱環節研究怎么精準地發力。在推動過程中，堅持創新促進融合，特別是以IPv6+作為創新的引領。

目前IPv6活躍用戶數到今年8月份是5.5億，占網民的50%，超過世界平均水平。IPv6地址擁有量已經是全球第一。但從IPv6的流量發展來看，并不很理想，在城域網上IPv6總流量突破20Tbps，占全網總流量5%。4G核心網IPv6的總流量超過10Tbps，占全網總流量比例較高，接近23%。在IPv6自治系統中，通告自治系統AS支持IPv6占比平穩增長，支持IPv6的AS達4602個，支持IPv6 AS占比72%，超過50%的網絡完成IPv6改造。

鄔賀銓表示，骨干網層面IPv6網絡性能與IPv4趨同，端到端IPv6網絡質量較IPv4仍有差距。通過監測發現，IPv6網絡傳輸時延、丟包率等性能指標與IPv4相比還有一定差距，IPv6網絡時延抖動較大。阿里云、騰訊云、華為云、網宿科技等11個典型CDN企業的IPv6節點改造占比超過86%。

國內主要的11家云服務商的部分區域的云主機IPv6性能測試顯示，IPv6性能相比于IPv4，平均性能劣化為7.44%。

在網站和應用IPv6的支持上，政府和央企網站先行。在政府網站上，可通過IPv6訪問的網站占比達到80%，省級政府網站占比為93%以上，16家中央重點新聞網站全部支持IPv6訪問，137所“雙一流”高校網站支持IPv6訪問占比83.9%。

典型的商業網站積極推進IPv6升級，國內用戶量排名前100位的商業網站及應用，都可以通過IPv6訪問，截止到2021年8月，IPv6流量占比排名前五的App是：百度手機助手、去哪兒旅行、百度網盤、訊飛輸入網、永恒紀元等，但排名后五的APP與前五還有很大差距。

數字中國建設需要IP網提升六方面能力

IPv6作為下一代互聯網關鍵技術，要面向支撐數字中國建設，打造堅實數字底座。數字中國的需求，包括數字政府、數字社會、數字經濟、數字生態的需求。在數字中國里，要推動萬物互聯，要應對海量數據，要支持產業上網，推動云網融合，為網絡提供智能化等。

鄔賀銓認為，這些需求使IP網絡亟需在六個維度持續提升。一是廣連接，要從過去的多跳入云簡化到一跳入云；二是超寬帶，要從100GE升級到400GE；三是確定性，要盡量減少單跳抖動，我們希望把它壓縮到10個微秒級；四是低時延，從過去的盡力而為、基本不保障時間，變為控制在30微秒的量級；五是自動化，網絡故障的恢復從需要一天轉變為控制在分鐘級恢復；六是安全，把發現安全威脅的時間盡可能縮短，從以天為單位計算，到以分鐘計算。

在 “十四五”期間，IPv6的創新主要是基于IPv6+來提出創新，創新涉及TCP/IP的所有層次。

要實現廣連接、低時延，其中主要的創新是APN6的應用感知；要支撐確定性時延，我們通過FlexE（靈活的以太網）技術實現資源隔離帶寬保障；要實現低時延自動化的應用，主要用SRv6進行路徑編排，實現一跳入云；要實現超寬帶廣連接，要用到400GE的技術實現性能保障；要實現自動化，需要使用人工智能的辦法隨流監測，能識別出運行中信道的性能和故障；要實現網絡安全，要織成云網安一體，還要開發基于網安聯動的知識圖譜。總之，要從原來IPv6+1.0的編程能力，發展到2.0的體驗保障能力，再升級到3.0的應用驅動能力。

利用IPv6+開展技術和應用創新

與IPv4地址的IP包頭有32位相比，IPv6地址的包頭有128位。這也是兩者最大的差別。鄔賀銓表示，以IPv6+為核心，可以支撐上面六個維度的提升需求。

利用128位包頭資源的SRv6，采用分段選路技術，可以跨越傳統的城域網到骨干網再到城域網的IP網絡傳輸的選路方式，可以直接建立從一個城域網到另一個城域網的一跳直達的端到端通道。

利用IPv6+擴展頭，還可以實現網絡路徑編輯。 在IPv6地址包頭中有一個可擴展的包頭，它里面能放很多路由地址，我們可以將路由表迭加在一起，跟著IPv6地址和路由的指示，就知道下一跳到哪個節點，每個路由器不需要計算、不需要思考、不需要看IP包的目的地是哪里，可以很快地建立端到端的路由，這樣的路由還可以根據業務需求，實現低時延、高可靠、高帶寬等需求。

在應用感知中，IPv6的IP包頭中可以攜帶很多信息，在前面80比特中，可以表明用戶身份、服務質量的需求、傳感器的ID等，在后面48個比特中，表述應用的需求信息，包括IP包承載的業務，對帶寬、時延的要求，這就能感知業務的類型和需求。使網絡可以有針對性地提供服務，更好地節省網絡資源。未來IP包的可編程能力還可以進一步擴展，例如SRv6怎么通過應用感知配制網絡，這一點可以使運營商通過針對性地支撐，滿足流量需求，從而實現流量的變現。

鄔賀銓說，通過“十四五”時期IPv6的規模部署和應用，我們希望在政府、能源、教育、醫療、制造等多個領域中推動數字中國的建設，希望通過IPv6+的發展，能夠在標準上實現國際領先。中國是互聯網的后來者，在互聯網的標準上，我們跟美國相比差距很大，但是在IPv6時代我們與發達國家有在同一起跑線開始的機會。光靠地址資源不足以形成IPv6發展動力，所以中國比較早就注意到要開發IPv6新功能。目前中國在IETF中為IPv6+貢獻了80%的標準草案，希望在“十四五”期間繼續標準領先。