作为数字经济的底座和新一代信息基础设施的代表，IPv6的规模部署和应用既是数字化转型的需求，也是向下一代互联网演进和升级的必然。2021年，我国IPv6用户数和流量实现了双增长，规模部署和应用取得了显著成效。2022年，我国IPv6发展迈入了以升级版本IPv6﹢为引领的创新发展之年。无论是政策牵引，还是技术创新、网络和应用升级改造，都将有力驱动我国IPv6发展跑出全新的“﹢”速度。
——编者
政策牵引：加快IPv6规模部署和应用
《“十四五”数字经济发展规划》
国务院在近日印发的《“十四五”数字经济发展规划》（以下简称《规划》）中明确提出，IPv6活跃用户数要从2020年的4.6亿增长至2025年的8亿。回顾“十三五”时期，我国包括IPv6在内的信息基础设施实现了全球领先；展望“十四五”，推进IPv6规模部署应用成为“信息网络基础设施优化升级工程”的重要组成部分，《规划》明确提出“深入开展网络基础设施IPv6改造，增强网络互联互通能力，优化网络和应用服务性能，提升基础设施业务承载能力和终端支持能力，深化对各类网站及应用的IPv6改造”。
《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》
中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部在2021年7月发布了《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》（以下简称《通知》）。《通知》指出，2017年，以习近平同志为核心的党中央作出推进IPv6规模部署行动的战略决策。三年多来，各地区、各部门认真贯彻落实《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，推动IPv6规模部署取得显著进展。“十四五”时期是加快数字化发展、建设网络强国和数字中国的重要战略机遇期，我国IPv6发展处于攻坚克难、跨越拐点的关键阶段，面临不进则退、缓进亦退的风险挑战，亟须全面深入推进IPv6规模部署和应用，加快促进互联网演进升级。
《通知》提出要以全面推进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，实现IPv6规模部署和应用从能用向好用转变、从数量到质量转变、从外部推动向内生驱动转变，打造创新发展新优势，为建设网络强国和数字中国提供坚实支撑。
《通知》明确到2025年末，全面建成领先的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系，我国IPv6网络规模、用户规模、流量规模位居世界第一。网络、平台、应用、终端及各行业全面支持IPv6，新增网站及应用、网络及应用基础设施规模部署IPv6单栈，形成创新引领、高效协同的自驱性发展态势。IPv6活跃用户数达到8亿，物联网IPv6连接数达到4亿。移动网络IPv6流量占比达到70%，城域网IPv6流量占比达到20%。县级以上政府网站、国内主要商业网站及移动互联网应用全面支持IPv6。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。
《IPv6流量提升三年专项行动计划（2021-2023年）》
2021年7月，工业和信息化部联合中央网信办发布《IPv6流量提升三年专项行动计划（20212023年）》（以下简称《行动计划》），明确了未来三年要以IPv6流量提升为主要目标，重点补齐应用、终端等环节的IPv6部署短板，着力提升网络和应用基础设施服务能力与质量，大力促进IPv6新技术与经济社会各领域融合创新发展，同步推进网络安全系统规划、建设、运行，促进IPv6各关键环节整体提质升级。
按照《行动计划》安排，到2023年底，我国移动网络IPv6流量占比将超过50%，固定网络IPv6流量规模达到2020年底的3倍以上；国内排名前100的商业移动互联网应用IPv6平均浓度超过70%；获得IPv6地址的固定终端占比超过80%。
中国工程院院士邬贺铨：IPv6“＋”速创新 打造新一代高质量网络底座
作为数字经济的底座，我国IPv6的规模化部署不断取得新成效。而作为IPv6的升级加强版，IPv6﹢凭借着来自协议和技术等领域的诸多创新，更加契合行业用户的需求，能够更有力地支撑千行百业的数字化转型和发展。显然，加速IPv6﹢创新，将为IPv6规模部署增添“﹢”动力和“﹢”速度。那么，IPv6﹢的发展当前处于何种阶段？如何加速创新释放新动能呢？针对这些问题，中国工程院院士邬贺铨近日给出了解答。
超6亿活跃用户中国IPv6规模部署成果显著
“目前中国IPv6地址资源位居全球第一，IPv6活跃用户数和流量均实现了增长。”邬贺铨表示。
数据显示，我国已申请IPv6地址资源总量达到60059块，位居全球第一。与此同时，根据对典型互联网应用法人的实时采样和监测，截至2021年12月，我国IPv6活跃用户数已达6.08亿，约占中国网民的60.11%。在流量增长上，截至2021年12月，城域网IPv6总流量突破44.77Tbps，占全网总流量的9.38%；移动网络IPv6总流量超过24.43Tbps，占全网总流量的35.15%。
“对比IPv6流量和活跃用户数的占比，可以发现流量占比相对较低，主要原因在于家庭网关的升级改造还没有跟上。”邬贺铨指出。他认为，下一步要随着固定网向千兆网络的升级，让固网网关具备未来家庭无线网关的功能，为无线网关直接应用IPv6功能做好准备。
得益于强有力的政策指引，IPv6在中国的规模部署和应用正处于全面推进中。国务院近日发布的《“十四五”数字经济发展规划》明确提出要推进IPv6规模部署应用：“深入开展网络基础设施IPv6改造，增强网络互联互通能力，优化网络和应用服务性能，提升基础设施业务承载能力和终端支持能力，深化对各类网站及应用的IPv6改造。”中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部则在去年印发的《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》中，明确了未来五年推进IPv6规模部署和应用工作的重点方向，明确了到2025年IPv6活跃用户数达到8亿，移动网络IPv6流量占比达到70%，城域网IPv6流量占比达到20%的目标。
IPv6﹢步入2.0阶段全方位驱动工业互联网发展
IPv6作为数字经济的底座，是互联网升级演进的方向和网络技术创新的方向，从数字政府、数字社会、数字经济、数字生态多个方面支撑数字中国的建设。“面对数字经济新需求，IPv6亟须在广连接、超宽带、确定性传送、低时延、自动化和网络安全六个维度持续提升性能，从而高效满足万物互联、海量数据、生产上云、云网融合、智能运维和安全可信的需求。”邬贺铨指出，“IPv6﹢是对IPv6的系统化升级，从而打造新一代高质量网络底座。”
“从IPv6向IPv6﹢的升级，是一个从IPv6﹢1.0到2.0再到3.0分阶段推进的过程。”邬贺铨强调。
从2020年到2021年是关注网络编程能力的1.0阶段。主要推动SRv6（分段选路）协议的应用，目的在于简化网络，实现运营商VPN专线灵活跨域开通和网络的部分自治。
从2022年到2023年是2.0阶段，聚焦用户体验保障。2.0阶段主要关注网络切片、随流检测、新型组播、确定性、安全性等，从而满足5G 2B、工业互联网、云网融合、算力网络等应用需求，实现网络有条件的自治。
从2023年到2025年，IPv6﹢将迈入3.0阶段，实现应用驱动网络。该阶段将更好地发挥应用感知网络、应用驱动网络编程以及网络逐流SLA保证的优势，实现应用感知，打造出高度自治网络，满足更广泛的个性化定制网络需求。
“目前IPv6﹢正处于发展的中间阶段，一方面要在原有的基础上更进一步，让整个网络能够更好地满足当前算力网络以及工业互联网的需求；另一方面，需要朝着未来IPv6﹢3.0阶段迈进。”邬贺铨指出。
当前IPv6﹢所处的2.0阶段会从三个方面着力推动标准化进程。首先是VPN﹢，通过灵活按需切片，满足不同用户/业务差异化服务要求。其次是IFIT（随流检测），实现信道性能的实时检测，支持业务体验可视可管理。最后是BIERv6（基于IPv6的位索引显式复制），即基于IPv6为组播服务提供更简化、更高效的支持。
标准领跑加快IPv6﹢创新发展
产业发展，标准先行。在IPv6﹢领域，中国贡献了半数以上的国际标准草案，成为推动IPv6﹢发展的主要力量。
创新是发展IPv6﹢的关键动力。其中APN6（基于IPv6的应用感知）增强了网络对业务的感知能力。过去，IPv4的报头仅包含源地址和目的地地址，网络无法识别该IP包承载的业务类型和服务登记（SLA）要求，网络通常采用轻载方式，资源利用率低。APN6利用IPv6扩展报头嵌入业务对信道的要求，以此为依据来组织信道。未来还可以利用IPv6扩展报头嵌入所承载的数据属性，支撑对跨境数据流动的管理。这样一来，“解决了过去只能依靠控制面应用感知的难题，有利于实现云网的无缝拉通，APN6的性能以及应用前景还可以继续深挖。”邬贺铨表示。
不断创新的SRv6帮助IPv6﹢实现路由的快速建立。通过使用SRv6，可以在IPv6地址扩展报头中指定流量转发路径，从而快速建立起端到端的路由，中间的路由器不需要思考也不需要计算。该模式具有低时延、快速倒换、支持组播和高可靠并发业务的优势。“值得注意的是，SRv6也在不断进步，将原来长达128比特的报头进行缩短，从而大大降低网络处理的开销。”过去IPv4地址功能单一，靠增加协议来支撑新应用；现在，IPv6基于增强地址功能，能够对网络协议进行瘦身。SRv6成为整合“云网边端”的统一通信协议，可提高网络配置效率高达60%。例如，基于SRv6的网络切片生成速度更快，管理更简单，从而全方位使能VPN专网构建并确保服务体验。
过去，运营商往往需要依靠用户投诉才能发现信道性能劣化，或者检出网络故障却难以快速定位；现在，基于IFIT实现的随流检测，则彻底改变了这一局面。随流检测对真实业务流插入特定的“染色比特”，具有高精准度，不仅可以做到定位丢包发生的位置，而且可以计算出逐跳时延和抖动，甚至能够进行路径还原，具有易部署和运维的特性。随流检测的能力未来还可以扩展，支持对跨界数据安全性的监管。
BIERv6能够高效极简地实现组播业务。业务仅在头节点配置，中间节点不感知组播流，不建立组播转发树，也不维护组播转发状态信息，能够高效完成组播报文分发，大大简化了协议，配置简单，易组大网。
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除了政策支持、技术创新和标准上的领先之外，中国正在IPv6﹢领域多方位打造新优势。在产品成熟度上，目前主流厂商均已推出IPv6﹢相关标准落地产品；在规模应用上，我国已有超过100个IPv6﹢试点项目；在生态构建上，超过40个产业组织、企业、研究机构已开展IPv6﹢相关工作，形成了合力。显然，IPv6﹢在中国的未来表现令人期待！（本报记者 姚春鸽）
网络与终端协同：端到端打通IPv6应用之路
对于IPv6的规模部署和应用而言，网络是最重要的基础，终端是必不可少的环节。
在网络升级改造上，电信运营商当仁不让地发挥了主力军作用。目前，中国电信、中国移动、中国联通已完成骨干网、城域网和LTE网络的IPv6升级改造，新建5G网络全面支持IPv6，骨干直连点均实现IPv6互联互通。数据中心和域名系统基本支持IPv6，内容分发网络（CDN）和云服务平台具备IPv6服务能力。
中国联通是IPv6应用的先行者和IPv6﹢规模部署的引领者。中国联通计划在北京、广州、深圳等40多个城市开展IPv6﹢试点部署。IPv6﹢场景化应用落地已经拉开帷幕，网络价值开始凸显，例如中国联通集团CUII项目实现低时延选路，北京联通进行了智慧安防CFN部署，河北联通利用SRv6切片实现了综合承载，广东联通部署了算网一体安全服务器……据悉，中国联通的IPv6﹢规模部署按照三个阶段稳步推进：第一阶段构筑网络IPv6基础能力，第二阶段实现可编程的SLA差异化能力，第三阶段发展应用感知/算力感知网络。特别值得注意的是，中国联通以IPv6﹢技术为底座打造的“冬奥智慧专网、雄安创新之城”已取得阶段性进展，率先通过IPv6 ﹢测试评估，在全国首获“IPv6 ﹢ Ready1.0”证书。
只有不断夯实IPv6的网络基础，才能为整个社会的数字化转型提供有力支撑。IPv6网络的升级改造需要在性能提升和覆盖范围两个维度发力。一方面，网络基础设施承载IPv6服务的能力和内容分发网络的IPv6加速性能需要不断提升；另一方面，在4G、5G网络完成IPv6升级改造的同时，数据中心IPv6深度改造需要加速推进，云平台IPv6覆盖范围需要不断扩大，域名解析服务器IPv6解析能力需要不断增强。
终端是用户享受IPv6服务的“入口”，IPv6终端的渗透率需要不断提高。目前在终端层面，手机终端对IPv6的支持十分给力。市场上主流的4G、5G手机终端均支持IPv6。在固定终端领域，电信运营商为宽带用户配发的家庭网关中，已获得IPv6地址的超过80%。下一步，老旧固网终端的升级替换成为重点工作，从而让更多家庭用户能获得更好的用户体验。
应用升级：87款APP的IPv6流量占比超过65%
来自中央网信办的监测数据显示：截至2021年12月底，我国国内网民使用频度较高的200款移动应用程序（APP）均支持IPv6访问，平均IPv6流量占比达52.89%，其中87款APP的IPv6流量占比超过65%。
加快互联网商业应用的升级改造，是推动IPv6规模部署和应用的重要抓手。2021年，全国范围内平均IPv6流量占比超过90%的APP 一共有5款，分别是得物、安居客、讯飞输入法、咸鱼和淘宝。腾讯新闻、手机天猫、全民K歌、腾讯手机管家、携程旅行等35款热门APP，平均IPv6流量占比超过80%。去哪儿旅行、新浪微博、高德地图、凤凰新闻、西瓜视频等38款APP的平均IPv6流量占比超过70%。
不过，监测数据显示仍然有部分APP改造升级缓慢、IPv6流量占比较低。下一步，中央网信办将会同国家发展改革委、工业和信息化部等部门，进一步加强统筹协调，营造良好发展环境，不断提升IPv6网络端到端贯通水平和服务质量，培育IPv6创新产业生态，鼓励和支持APP加快升级改造步伐，加大放量引流力度，扎实推进IPv6规模部署和应用向纵深发展，为建设网络强国和数字中国提供坚实支撑。(撰文 姚春鸽)