基于IPv6+的下一代互联网技术创新

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数字经济的蓬勃发展带来了网络流量的快速增长，云和5g已经成为推动数字经济发展的重要引擎。5g的可靠网络和云计算的巨大计算能力已经渗透到各行各业，创造了新的商业体验、新的工业应用和新的工业布局，同时也对网络提出了更高的要求。互联网领域的专家(以ietf、etsi和itu为代表)正在不断扩大他们的研究范围和目标，试图探索能够满足这些需求的新网络技术。

行业趋势和新轴承需求

目前，云服务、移动承载、工业互联网、汽车联网、远程医疗和全息通信等业务和应用场景正在讨论网络承载需求问题。毫无疑问，有两种紧迫而清晰的场景:云网络融合和5g承载。

(1)云网络融合

随着云计算技术和行业的发展，越来越多的业务和数据被迁移到云环境中，网络上已经存在大量能够提供计算功能和存储容量的it基础设施资源。如果云是分散的孤岛，不能作为一个整体的it资源库为用户服务，那么它们就不能成为信通技术基础设施的一部分。

云计算基础设施的承载网络主要包括云内网络、云间网络和用户云。目前，这三个网络不能形成一个整体，也不能实现端到端的资源管理和控制。云的作用是用户可以使用云，从云到用户网络的条件和能力是关键。目前，“未知、不可管理、不可控制、无法保证安全和提供尽力信息传输能力”的网络无法提供用户所需的it能力。

因此，云网络融合旨在促进云与网络的融合，实现it资源按需分配的能力。同时，网络的能力可以保证it资源得到充分利用。云网络融合对网络的能力要求包括灵活开放、灵活按需、安全可靠、智能化和可视化能力等。，满足企业用户对云服务敏捷可靠的体验需求，实现云与本地系统功能的结合。

(2)5g载体

5g是人类将数字化从个人娱乐推向完全互联社会的起点。5g应用将带来更丰富的交流方式和更真实的体验。与以往的移动通信系统相比，5g的多样化应用场景需要满足更多的性能挑战，并对传输网络提出新的挑战，这主要体现在低延迟、移动性和海量连接上。

对于低延迟服务，可以通过在靠近用户接入侧部署服务，在一定程度上减少传输路径，从而降低链路延迟。然而，除了在承载网络中提供低延迟技术支持之外，仅仅依靠最近的服务部署是不够的；与3g/4g相比，5g网关下沉部署可以有效地优化延迟问题的解决，但同时也带来了终端在移动过程中可能频繁切换网关的问题，给移动性带来了巨大的挑战；5g连接将给控制平面信令流程和用户平面传输开销带来巨大挑战。5g网络的连接密度可能达到百万/km2，此时大量的上下文信息和信令过程将会给承载网带来巨大的负担。

基于ipv6的下一代互联网+

随着视频娱乐、在线外卖等新模式的快速发展和行业的数字化转型，物联网和多租户云网络对ip地址的需求超过1000亿，远远高于ipv4所能满足的地址总数。同时，互联网安全事件频繁发生，通过ipv4+nat解决地址分配问题使得安全威胁难以追踪，严重制约了互联网安全治理。2017年，中共中央办公厅、办公厅发布了《推进ipv6规模部署行动计划》，加快ipv6网络建设。目前，中国电信网络基础设施的ipv6升级已经基本完成，ipv6主动连接数量达到11亿，骨干直连点ipv6总流量达到203.4g，已经具备全国服务基础。

5g和云时代复杂的业务场景对网络简化、网络体验和网络智能提出了更高的要求。有必要进一步将ipv6与创新技术相结合，在ipv6ready的基础上开发增强型“ipv6+”网络。通过“ipv6+分片+ai+新一代IP网络协议”，实现云网络融合、快速服务开放、服务质量和体验有保障，推动网络服务转型，推动业务和业务模式创新，加快企业数字化进程。例如，IPv6+分片提供差异化网络服务，ipv6+ai为关键服务提供体验保障，ipv6+srv6提供快速服务分发，刺激业务创新。具有可编程路径、快速服务开放、操作和维护自动化、质量可视化、有保证的sla和应用意识的Ipv6+网络将成为下一代互联网演进的重要路径。

国内和国际标准行业现状

在互联网发展的过程中，ietf(互联网工程任务组)定义了本地协议和多协议标签交换协议。近年来，为了满足5g承载与云网络融合的灵活组网、按需服务和差异化保障的要求，ietf开发了一系列ipv6+协议的创新技术标准，如SRV6(分段路由验证pv6)和IFIT(现场流量信息遥测)。

2014年，欧洲电信标准化协会(etsi)成立了ipv6最佳实践工作组(简称ip6)，研究ipv6的实践和创新，推动ipv6的部署和发展。最近，etsi发布了ipv6+白皮书，旨在全面阐述5g和云计算时代网络的新要求以及ipv6+的内涵。这项工作吸引了电信、中国电信、华为、思科和卢森堡大学等行业主流厂商的支持和参与。

在过去两年中，ccsa(中国通信标准协会)也开始了对包括srv6和ifit在内的几个ipv6+协议创新的研究。在国内运营商、制造商和学术机构的积极参与下，中国已经在ipv6+标准协议的驱动下走在了世界的前列。

工作前景

2019年底，在推进ipv6规模部署专家委员会的指导下，成立了“IPv6+技术创新工作组”，中国信息通信技术研究院、中国电信、中国移动、中国联通、清华大学、中国石油、中国石化、国家电网、中国银联、华为、天荣信积极参与。工作组发布了“srv6技术和行业白皮书”和“srv6互操作性测试报告”。同时，运营商已经完成了几个现有的网络部署试点。

2020年，工作组将依托ipv6在中国的规模化部署成果，整合ipv6相关产业链的力量，在基于ipv6+的下一代互联网技术代际规划的基础上进行一系列创新，从网络路由协议、管理自动化、智能和安全等方面积极开展创新研究、实验验证和应用示范，不断完善ipv6+的技术标准体系，有效提升中国在下一代互联网领域的国际竞争力。