虛擬世界“快遞系統(tǒng)”再升級(jí)

姚勇喆

現(xiàn)在，互聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了第二代“快遞系統(tǒng)”的能力范圍。基于IPv6和IPv6+的第三代“快遞系統(tǒng)”閃亮登場(chǎng)。

MWC22巴塞羅那世界移動(dòng)大會(huì)期間，華為數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品線副總裁趙志鵬在IPv6論壇的主題演講中提到：從人人互聯(lián)到萬(wàn)物互聯(lián)，IPv6+已經(jīng)在全球?qū)崿F(xiàn)了一百多個(gè)商用化的案例，有效支撐金融、制造、能源、教育、醫(yī)療等各個(gè)行業(yè)的數(shù)字化發(fā)展。

IPv6+的前世今生

離萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代愈來(lái)愈近，人們不禁對(duì)IPv6+這一“幕后推手”產(chǎn)生好奇：IPv6+到底是什么？

隨著科技的不斷發(fā)展，以互聯(lián)網(wǎng)為分界線，世界出現(xiàn)了兩種類型：人們把線下的世界稱為物理世界，把線上的世界稱為虛擬世界。

在物理世界中，每個(gè)人都有自己的標(biāo)記，比如身份證。虛擬世界如同物理世界一樣，也需要身份系統(tǒng)。IP地址就是虛擬世界中的身份證，而互聯(lián)網(wǎng)則是一套“快遞系統(tǒng)”，IP協(xié)議是“快遞系統(tǒng)”的“工作流程和制度”。所有我們需要傳遞的信息，包括文字、圖片、音頻、視頻等，都需要被打包成一個(gè)個(gè)“快遞包裹”，然后經(jīng)過(guò)快遞系統(tǒng)的運(yùn)輸，送到最終目的地。

互聯(lián)網(wǎng)誕生后，長(zhǎng)期使用v4版本的IP協(xié)議，也就是大家熟知的IPv4，我們可以把它理解為第一代“快遞系統(tǒng)”。后來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，原始的IPv4暴露出很多的問(wèn)題，“快遞系統(tǒng)”因此升級(jí)到了第二代，引入了MPLS（多協(xié)議標(biāo)簽交換）技術(shù)。

現(xiàn)在，互聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了第二代“快遞系統(tǒng)”的能力范圍。基于IPv6和IPv6+的第三代“快遞系統(tǒng)”閃亮登場(chǎng)。

IPv6是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的第6版，是互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）設(shè)計(jì)的用于替代IPv4的下一代IP協(xié)議。由于IPv4地址不足的問(wèn)題，已經(jīng)嚴(yán)重制約了互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展，IPv6的使用解決網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問(wèn)題，甚至到了可以給地球上的每粒沙子都分配一個(gè)IP地址的程度。

IPv6+是IPv6的增強(qiáng)創(chuàng)新，是對(duì)基于IPv6的網(wǎng)絡(luò)能力全面升級(jí)。在2020年8月ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）發(fā)布的IPv6白皮書(shū)中，ETSI認(rèn)為，IPv6+包括了基于IPv6的協(xié)議創(chuàng)新，并把IPv6和AI（人工智能）結(jié)合起來(lái)。以SRv6等協(xié)議創(chuàng)新為代表，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)分析、智能調(diào)優(yōu)等網(wǎng)絡(luò)智能創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能路徑規(guī)劃、業(yè)務(wù)快速部署、運(yùn)維自動(dòng)化、質(zhì)量可視化、SLA（服務(wù)等級(jí)協(xié)議）保障、應(yīng)用感知等。

在2021年8月ETSI發(fā)布的Gap Analysis報(bào)告中，ETSI總結(jié)：IPv6+從超寬、廣聯(lián)接、確定性、低時(shí)延、自動(dòng)化和安全六個(gè)維度全面提升IP網(wǎng)絡(luò)能力。

面向未來(lái)

IPv6和IPv6+的引入，正在為我們打造面向未來(lái)的第三代“快遞系統(tǒng)”。

基于IPv6的“快遞系統(tǒng)”，每個(gè)用戶都有屬于自己的身份標(biāo)識(shí)，“快遞員”可以直接將“包裹”送到用戶手中。這樣不再需要“門(mén)衛(wèi)”或者“快遞柜”做二次傳遞，“快遞包裹”丟失的風(fēng)險(xiǎn)降低，也簡(jiǎn)化了流程。

IPv6的第二個(gè)重大改進(jìn)，在于“快遞包裝”的升級(jí)。IPv6報(bào)文頭更長(zhǎng)，可以記錄更多的內(nèi)容和信息。也就是說(shuō)，我們可以在“快遞包裝”上貼更多的“標(biāo)簽”，標(biāo)識(shí)“貨物”屬性，例如“重貨”“易碎品”“緊急”等。

“快遞系統(tǒng)”可以快速判斷這個(gè)“快遞包裹”所需的服務(wù)，例如需要“加急”、需要“小心輕放”等。這樣，“快遞公司”可以根據(jù)“包裹”顯示的信息，為不同的客戶提供更精細(xì)化的服務(wù)，采用差異化的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。“快遞公司”還可以走精品路線，提供專屬的快遞通道，實(shí)現(xiàn)高端用戶的資源獨(dú)享。

IPv6+在IPv6上進(jìn)行了全面能力提升，可以對(duì)IPv6數(shù)據(jù)包屬性進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別，并提供對(duì)應(yīng)的服務(wù)，從而其能幫助運(yùn)營(yíng)商更好地掌握整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)情況，更好地調(diào)動(dòng)和分配資源。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，IPv6+升級(jí)了導(dǎo)航能力。

傳統(tǒng)“快遞系統(tǒng)”的運(yùn)輸路徑，是相對(duì)固定和死板的。“運(yùn)輸車(chē)”從起點(diǎn)到終點(diǎn)，經(jīng)過(guò)每一個(gè)“路口”，都由“路口”指定下一步前進(jìn)的方向。

IPv6通過(guò)與SR（Segment Routing，分段路由）技術(shù)、SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，可以對(duì)路徑進(jìn)行最優(yōu)規(guī)劃。也就是說(shuō)，“快遞包裹”在出發(fā)時(shí)，就已經(jīng)從管理中心獲得了從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最佳路徑。每一次“選路”，都按照規(guī)劃進(jìn)行，可以避開(kāi)“擁堵”，也可以避免“繞路”。超強(qiáng)的路徑編排能力，可以大幅提升效率。

第二，IPv6+可以為業(yè)務(wù)提供專屬通道。

IPv6通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)切片（Network Slicing）技術(shù)結(jié)合，可以為關(guān)鍵業(yè)務(wù)在道路上開(kāi)辟一條專屬通道。例如，從A地到B 地的視頻大顆粒傳輸需求很多，那么，就可以建立視頻大顆粒業(yè)務(wù)專線，更好地滿足傳輸需求。這就好像從A地到B地的海鮮運(yùn)輸需求很多，那快遞公司就采購(gòu)更多的冷鏈運(yùn)輸車(chē)，專門(mén)投入到這條線路上，賺取更多的利潤(rùn)。

第三，IPv6+升級(jí)了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維能力。

IPv6+可以方便地將配置意圖轉(zhuǎn)換成腳本，自動(dòng)部署給各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，在引入AI之后，能夠?qū)收犀F(xiàn)象進(jìn)行自動(dòng)分析，更快地找到原因;還可以根據(jù)對(duì)故障模型的學(xué)習(xí)，主動(dòng)提前識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中潛在的故障風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)事故預(yù)防。

集中管理+AI管理，大幅降低了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)難度，提升了運(yùn)維效率，減少了維護(hù)成本。

第四，IPv6+的安全防御能力相比IPv4有了很大的提升，真正實(shí)現(xiàn)了云、網(wǎng)、安一體化防御。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，因?yàn)镮Pv4地址稀缺，導(dǎo)致大量私網(wǎng)存在惡意行為，很難溯源。這就好比壞人躲在暗處，發(fā)出有問(wèn)題的包裹，對(duì)快遞系統(tǒng)造成破壞，但是卻無(wú)法發(fā)現(xiàn)是誰(shuí)干的。

支持IPv6+的網(wǎng)絡(luò)，可以采用公網(wǎng)地址取代私網(wǎng)地址，這就意味著，在“快遞系統(tǒng)”中運(yùn)輸?shù)拿恳粋€(gè)包裹，都有真實(shí)可溯源的寄件人信息。失去了私網(wǎng)的偽裝，破壞行為將無(wú)所遁形。升級(jí)后的“快遞包裝”（數(shù)據(jù)報(bào)文結(jié)構(gòu)），也大幅增加了破壞分子對(duì)“包裹”進(jìn)行惡意偽造和竊聽(tīng)的難度，增強(qiáng)了包裹的安全性和私密性。

總而言之，IPv6+將支持下一代互聯(lián)網(wǎng)高速、高效、靈活、智能地升級(jí)。它可以提供滿足千行百業(yè)應(yīng)用需求的差異化服務(wù)能力，適配不同行業(yè)的業(yè)務(wù)承載需求，支撐各個(gè)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，助力消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)，推動(dòng)整個(gè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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IPv6+：與時(shí)俱進(jìn)? ?迎潮踏浪

文│徐勇 馬赫

“我國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IPv6流量從無(wú)到有，占比達(dá)到22.87%，提前超額完成年度目標(biāo)。”在2021中國(guó)IPv6創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)上，工業(yè)和信息化部總工程師韓夏向業(yè)界發(fā)布了一組重磅數(shù)據(jù)。截至2021年底，我國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IPv6流量占比從2020年底的17.21%提升至35.15%，固定網(wǎng)絡(luò)IPv6流量占比從2020年底的4.3%提升至9.38%，均實(shí)現(xiàn)了同比翻番增長(zhǎng)，超額完成預(yù)定目標(biāo)。

我國(guó)IPv6規(guī)模部署為IPv6+的創(chuàng)新發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，IPv6+對(duì)全行業(yè)數(shù)字化升級(jí)的重要價(jià)值正在逐步顯現(xiàn)，IPv6+成為全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新熱點(diǎn)。

為了進(jìn)一步推動(dòng)IPv6規(guī)模部署，推進(jìn)IPv6規(guī)模部署專家委員會(huì)成立了IPv6+創(chuàng)新推進(jìn)組。IPv6+創(chuàng)新推進(jìn)組目前已經(jīng)覆蓋中國(guó)信息通信研究院、中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、華為技術(shù)有限公司、政府機(jī)構(gòu)、金融機(jī)構(gòu)等40多家單位。

為有效促進(jìn)IPv6+技術(shù)體系的發(fā)展，中國(guó)信息通信研究院在2021年9月啟動(dòng)了“IPv6+Ready”評(píng)測(cè)項(xiàng)目，從SRv6基礎(chǔ)能力、性能容量、VPN（虛擬專用網(wǎng)絡(luò)）組網(wǎng)能力、資源可視化及調(diào)優(yōu)能力、網(wǎng)絡(luò)可靠性等方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，全面評(píng)估網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IPv6+支持能力。

IPv6+標(biāo)準(zhǔn)體系也在加快創(chuàng)新步伐。目前，我國(guó)的IPv6+技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)齊頭并進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，在一些新應(yīng)用和新場(chǎng)景下，國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新甚至已經(jīng)走在世界前沿。不久前，在工業(yè)和信息化部等部門(mén)的指導(dǎo)推動(dòng)下，IPv6標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立，標(biāo)志著我國(guó)IPv6標(biāo)準(zhǔn)化工作邁入了新階段，IPv6+標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建將進(jìn)一步提速。

（編輯 宦菁 huanjing0511@sohu.com）