2017 年底，國家開始推行 IPv6 普及，出臺多項政策推進 IPv6 規(guī)模部署。至今，IPv6 普及已經(jīng)有了巨大的進步。普通用戶可能在不知不覺間，已經(jīng)用上了這個最新的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。
 
過去十年間，Google 一直是 IPv6 的積極推進者，據(jù)其統(tǒng)計，截至 2020 年 7 月，通過 IPv6 網(wǎng)絡訪問 Google 應用服務的互聯(lián)網(wǎng)用戶比例大約為 30% 左右。而根據(jù)國家 IPv6 發(fā)展監(jiān)測平臺的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截止到 2020 年 7 月，我國互聯(lián)網(wǎng) IPv6 活躍用戶已達 3.62 億，約占中國網(wǎng)民的 40.01%，優(yōu)于同期世界范圍內(nèi) IPv6 建設(shè)部署的平均水準。IPv6 流量層面，我國城域網(wǎng)的 IPv6 的雙向流量為 6968.412Gbps，IPv6/IPv4 流量占比為 2.03%，LTE 和核心網(wǎng) IPv6 雙向流量為 4372.06Gbps，IPv6/IPv4 流量占比為 9.77%。在 IPv6 地址擁有量層面，我國已申請 IPv6 地址資源總量達到 50209 塊（/32），IPv6 地址資源位居全球第二。

IPv6不只是地址變長而已

IPv6 是 英文“Internet Protocol Version 6”（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第 6 版）的縮寫，是互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（ IETF）設(shè)計的用于替代 IPv4 的下一代 IP 協(xié)議，其地址數(shù)量號稱可以為全世界的每一粒沙子編上一個地址。
 
相比 IPv4，IPv6 的最大不同，一是在于地址變長，也是其最大的優(yōu)勢。一直以來， IPv4 最大的問題在于網(wǎng)絡地址資源不足，因為這一版協(xié)議使用的是 32 位長度的網(wǎng)絡地址，理論上最多只能為大約 43 億設(shè)備分配獨立地址。但隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，顯然，這一數(shù)字已不足以滿足“萬物互聯(lián)”的需要。而 IPv6 的網(wǎng)絡地址長度增加到 128 位，這樣，整個互聯(lián)網(wǎng)世界就能夠支持超過個獨立設(shè)備進行自由尋址，同時解決多種接入設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)的障礙。
 
二是包頭簡化，IP爆頭由 13 個域減少為 7 個域，提高路由器處理速度；三是增加了組播；四是自動配置；五是更加安全。
 
2016 年，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字分配機構(gòu)（ IANA）在已向國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（IETF）提出建議，要求新制定的國際互聯(lián)網(wǎng)標準只支持 IPv6，不再兼容 IPv4，也就是 IPv6 單棧設(shè)計。2020 年，華為、騰訊、百度、阿里、京東等在眾多互聯(lián)挖個企業(yè)已經(jīng)在自家產(chǎn)品中完成 IPv6 改造，隨著進一步推進，很快普通用戶就能用到更多支持 IPv6 的產(chǎn)品和服務。
 


鄔賀銓：中國在IPv6部署上走在世界前列，但App支持與國外差距較大
 
從文首的數(shù)據(jù)中可以看到，中國在 IPv6 部署上我國已經(jīng)走在了世界前列。那么，我國 IPv6 的具體實施情況如何？在 2020 年 8 月 28 日舉行的 中國 IPv6 發(fā)展論 壇上，推進 IPv6規(guī)模部署專家委主任鄔賀銓院士做了題為《IPv6規(guī)模部署譜寫新篇章》的精彩演講并發(fā)布《中國IPv6發(fā)展狀況》白皮書，以下為 CSDN 整理演講精華：
 


IPv6規(guī)模部署專家委主任鄔賀銓

我會今天將從四個方面來講，一是推進 IPv6 規(guī)模部署工作，二是 IPv6 的發(fā)展狀況，三是關(guān)于 IPv6+ 的網(wǎng)絡創(chuàng)新體系，以及下一步的工作考慮。
    
先說第一點，2017 年 11 月份兩辦發(fā)布了 IPv6 規(guī)模部署推進文件，作為網(wǎng)絡強國的重要舉措，從國際競爭、技術(shù)創(chuàng)新、服務經(jīng)濟三個方面進行計劃。計劃展望，從 2018 年起到 2035 年，要使 IPv6 從可用到好用，到愛用；2019 到 2020年這一階段，我們希望中國 IPv6 能夠保持與世界平均水平同步發(fā)展。
    
今年的工作思路分四個方面。
    
首先是基礎(chǔ)設(shè)施推進，二是網(wǎng)站應用方面的推進，三是在 IPv6 上的一些新能力開發(fā)，四是專家推進委員會負責在網(wǎng)信辦、工信部監(jiān)測平臺客觀地給出國內(nèi)目前 IPv6 發(fā)展狀況觀測。
    
還有我們做了一些技術(shù)方面的白皮書等工作，包括 IPv6 發(fā)展的指標體系，并發(fā)布了一些監(jiān)測測試方法、分類分項的考核指標，以及評估報告，希望通過設(shè)定目標和測量方法來實現(xiàn)監(jiān)測。
    
此外，我們還成立了 IPv6+ 技術(shù)工作組，在 IPv6 上進行拓展，大家都在講 IPv6 能夠提供大量地址，實際地址不足以形成推進 IPv6 發(fā)展的動力，我們應該挖掘 IPv6 更多的潛力。
    
我們的工作分三個方面，一個網(wǎng)絡架構(gòu)，一個產(chǎn)業(yè)應用，還有一些印證。
    
下面講一下我國 IPv6 規(guī)模部署的總體狀況。
    
我們可以到積極的一面是 IPv6 的活躍用戶數(shù)在增長，流量在增長，地址量也不錯，基礎(chǔ)設(shè)施的改造進展順利，數(shù)據(jù)中心、IDC、云服務中 IPv6 步數(shù)占比在上升，移動網(wǎng)絡終端方面也有一些進展。網(wǎng)站方面，包括商用網(wǎng)站和政府網(wǎng)站，這八個方面都有進展，但也都有一些問題，我們等到具體化可以說一說。
 
在活躍用戶數(shù)上，我們自己監(jiān)測到今年 7 月，我國互聯(lián)網(wǎng) IPv6 活躍用戶已達 3.62 億，約占中國網(wǎng)民的 40.01%。但可能由于監(jiān)測方法或更深層次的原因，從國外的監(jiān)測的數(shù)據(jù)是這一結(jié)果的三分之一，也就是百分之十幾。
               

但更能說明問題的是流量，目前來看，IPv4 和 IPv6 在城域網(wǎng)中的比例是 4%，在核心網(wǎng)的比例是 9%。為什么城域網(wǎng)和核心網(wǎng)的比例不一樣？實際上核心網(wǎng)的流量應該是城域網(wǎng)流量的匯合，但不等于全部之和，因為有些城域網(wǎng)流量不進入核心網(wǎng)，這個差異說明，很多 IPv4 在城域網(wǎng)落地了，找到服務器了，但 IPv6 的流量在城域網(wǎng)的流量不多，在城域網(wǎng)上 IPv6 的服務器較少，所以 2% 這個數(shù)字是相當?shù)偷摹６鴩?IPv6 部署情況排在前列的國家占比約為 40%——60%，所以在流量方面和用戶數(shù)的比例上，即便是核心網(wǎng)，我們也于國外差得很遠。所以，從這個意義上來說，我們雖然有很多活躍用戶，但用戶在訪問網(wǎng)絡過程中可能淺嘗輒止，IPv6 的流量上不了。
 
在應用基礎(chǔ)設(shè)施 IPv6 支持情況方面，IDC 和 CDN 目前已有較好的支持，中國移動、中國電信、中國聯(lián)通三大運營商基本齊平，將近 100%。
    
截至今年 7 月，云服務中的公有云 IPv6 支持率約為 80%，但也可以看到，并不是平臺中所有業(yè)務能力都支持 IPv6。
                 

移動終端 IPv6 的支持良好 ，但家庭無線路由器成為 IPv6 的發(fā)展瓶頸，只有一些比較有名的廠商新上市的路由器是支持 IPv6，但目前政府有關(guān)部門并沒有要求對家庭無線路由器進行入網(wǎng)監(jiān)測，所以市場上有很多非主流廠家不具備 IPv6 能力，所以我們建議政府有關(guān)部門把家庭無線路由器納入入網(wǎng)檢測范疇。
                  

網(wǎng)站和應用的 IPv6 支持上，省部級服務網(wǎng)站的支持率已達 96% 了，央企 達 84%，但中央新聞媒體只有 46.15%，排名前一百的商業(yè)網(wǎng)站比例相當高，100 家中有 93 家都能全面支持。
                   
國外的 App IPv6 流量占比平均為 89.7%，而國內(nèi)比較低，僅為 32.5%。國內(nèi) IPv6 流量 Top10 的比較高，可 Top100 只有30% 左右，說明我們的 App 在 IPv6 支持方面與國外還有很大的差距，而且從國際流量來看，流入的多，流出的少，說明國內(nèi) IPv6 內(nèi)容還是差很多，所以這點需要我們往國內(nèi) IPv6 內(nèi)容建設(shè)重點提升。
    
在 IPv6+ 的網(wǎng)絡創(chuàng)新上，把 IPv4 過渡到 IPv6，需要分幾個階段來完成。
    
第一個階段是利用 IPv6 的能力使網(wǎng)絡更簡化，包括引入 SRv6、流量工程、流量車等。
 
第二階段我們希望基于 IPv6 實現(xiàn)網(wǎng)絡切片和 16 個監(jiān)測。
 
第三階段我們希望利用 IPv6 實現(xiàn)應用的感知。
    
首先在第一階段，是要基于 SRv6 做一些簡化，我們現(xiàn)在都用軟件定義網(wǎng)，分析全網(wǎng)的業(yè)務流量和網(wǎng)絡資源，為每一個通信設(shè)計一條端到端的路由，當然，端到端是跨過多個路由器的，實際上是多個分段路由的組合，關(guān)鍵是這些分段路由怎么部署。傳統(tǒng)做法是在 NPLS 上，NPLS 需要在各個路由器內(nèi)交互，來把路由的表達一站一站傳過去，所以實際上這是個復雜的過程，連接點關(guān)聯(lián)較多，物流表、存儲量較大。
    
SRv6 是一種網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，是 IPv6 與 Segment Routing 技術(shù)的完美結(jié)合，構(gòu)成端到端的路由不需要通過新的路由器協(xié)商，路由器只是根據(jù) IP 包的指示執(zhí)行，所以 SRv6 實現(xiàn)端到端路由的協(xié)同，基于 SRv6，我們可以做到路徑優(yōu)化，以流量工程的方式設(shè)計路由。既然路由可以這樣做，可以做網(wǎng)絡切片和 VPN，那么我們也可以設(shè)置一條對路由，實現(xiàn)倒換，不需要臨時找路由了，同時設(shè)計幾條路由，犧牲一點資源來保傳輸，這些在過去可能做不到，但在 SRv6 可以做到，實現(xiàn)路徑優(yōu)化、任務使能和高可靠。
    
有 SRv6，我們就可以組織網(wǎng)絡切片，這是面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要解決的問題，通過不同的 SRv6 組織不同的網(wǎng)絡切片的信道，在同一個物理網(wǎng)絡上實現(xiàn)多個邏輯上隔離的信道。
    
在 IPv6+ 2.0 上，我們可以做隨流檢測，原來我們需要做主動測試，或依靠終端應用層的感知來發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡的性能是否變換，現(xiàn)在，通過隨流檢測，我們可以檢測比特在傳輸過程中是否丟失，判斷丟包率，在 IPv6 流里插入時間標簽，監(jiān)控這些時間標簽，可以判斷在哪一站，端到端的時延，找出問題所在。過去沒有隨流檢測，現(xiàn)在通過嵌入一些特定的網(wǎng)絡和時間標簽，我們可以實現(xiàn)丟包率檢測，時延分段檢測，以提升網(wǎng)絡性能，達到最優(yōu)體驗，其中，IPv6 完全可以攜帶這些信息。
    
IPv6+ 2.0 中還包括 SD-WAN，SD-WAN 是軟件定義廣域網(wǎng)。現(xiàn)在，企業(yè)與外部的通信實際上有兩種方式，一種方式是固定租用的，成本較高，但是質(zhì)量有保證，但存在坑你無法及時響應用戶需求變化的問題。如果走公眾互聯(lián)網(wǎng)，盡管可以用網(wǎng)絡切片進行一定程度的隔離，但畢竟公眾網(wǎng)的服務質(zhì)量不一定能保證。非此即彼會帶來選擇的難題，現(xiàn)在引入 SD-WAN 軟件定義的廣域網(wǎng)，它可以與 SRv6 配合，通過測量判斷有實驗保障和可靠性高的信道，根據(jù)客戶需求，通過 SD-WAN 設(shè)計一條符合要求的信道。SD-WAN 只有在 IPv6 下才能達到最優(yōu)的配合，所以通過 SD-WAN 在 IPv6 可以實現(xiàn)精細化的服務質(zhì)量等級，測量的自動化和端到端質(zhì)量保障。
    
IPv6+ 3.0 是 APN6，我們希望基于應用的差異化通信實現(xiàn)精細化運營。APN6（Access Point Name，接入名）是應用感知的網(wǎng)絡，我們現(xiàn)在實際上在網(wǎng)上看到的 IP 包具有五原性質(zhì)——原地址、無地地址、原端口、無地端口和線域類型，但有這五點僅可以做選入，并不知道業(yè)務是什么，也就是說現(xiàn)在 IP 業(yè)務對網(wǎng)絡是不透明的，除非網(wǎng)絡用 DPI 深度檢測，當然 DPI 在應用層感知的效率太低，時延太大。在 IP 層上就表達出網(wǎng)絡服務質(zhì)量，IPv6 可以做到。IPv6 本身有信息可以利用，現(xiàn)在的 IPv6 有 128 個字節(jié)，分為前 80 個和 后 48 個，前 80 個可以定義 App 的 ID和用戶的 ID，后 40 個比特可以定義帶寬要求、抖動要求、時延要求和丟包率要求，每一個都是 8 個比特，前 4 個比特表示單位，比如帶寬 0001 就表示以兆為單位，0010 表示以 10 兆為單位，0100 表示以百兆為代表，1000 表示千兆為單位，10 個比特表示 0 到 9，0 到 16 都可以表達出來。
 
這意味著，在業(yè)務上通過 IPv6 用網(wǎng)絡就可以感知業(yè)務，避免運營商因為不了解業(yè)務需求而一律采用輕載的方式。中國運營商網(wǎng)絡的輕載率是 30% 到 40%，效率很低，而且運營商因為不了解業(yè)務，只能做管道，也就無法達到差異化能力提升，引入 IPv6，我們可以提升服務質(zhì)量要求。
    
在 IPv6+ 能力的開發(fā)上，中國在這方面走在前列，國內(nèi)企業(yè)、研究機構(gòu)積極地推動 IPv6創(chuàng)新能力的標準化，希望通過這些標準化的工作，使得 IPv6 不僅是一個地址問題，而且對于網(wǎng)絡運營商、內(nèi)容服務商和對用戶來說是一個剛需的需求。
    
最后匯報一下下一步的工作。
    
下一步工作可以總結(jié)成七個方面。
    
第個是繼續(xù)政策的引導，現(xiàn)在面臨十四五的規(guī)劃，可能專家委還要配合有關(guān)部門來制定IPv6 發(fā)展的推進計劃。
    
第二是網(wǎng)絡設(shè)施的提升，現(xiàn)在網(wǎng)絡設(shè)施基本是雙棧，但為了更好地促進 IPv6 轉(zhuǎn)型，我們希望推動 IPv6 單棧和 純 IPv6 的應用。
    
第三是推進 IPv6+ 的創(chuàng)新，包括一些實驗和標準化工作。
    
第四是在應用方面，希望不僅是 IDC、CDN、云向 IPv6 轉(zhuǎn)型，還要開發(fā)在云上做新型IPv6 服務的能力。
    
第五在網(wǎng)站上，現(xiàn)在商業(yè)網(wǎng)站表面上支持 IPv6，但實際上還需要做深化，我們發(fā)現(xiàn)很多網(wǎng)站除了首頁之外，其他頁面還是 IPv4。
    
第六在家庭終端上，升級 WiFi6，引導家庭終端轉(zhuǎn)向 IPv6。
    
第七是監(jiān)測平臺完善，進一步擴大監(jiān)測范圍并探索新的監(jiān)測方法，科學判斷 IPv6 的進展。
    
我的匯報就到這里，謝謝大家。