三大運營商IPv6創新實踐

近年來，在產業各方的共同推動下，我國IPv6規模部署實現跨越式發展， IPv6流量不斷提升。未來，如何進一步突出創新引領，不斷展現IPv6技術優勢，助力經濟社會轉型升級，是各行業領域的共同目標。對此，三大運營商都做了哪些工作？

在首屆IPv6技術應用創新大賽啟動會上，中國電信研究院高級技術專家、北京市IPv6重點實驗室主任解沖鋒，中國移動研究院基礎網絡所主任研究員程偉強，中國聯通研究院未來網絡研究部總監曹暢分別就IPv6規模部署和創新應用情況進行了介紹。

中國電信：基于SRv6部署新型城域網

解沖鋒中國電信研究院高級技術專家、北京市IPv6重點實驗室主任

據解沖鋒介紹，中國電信從2003年開始推進IPv6工作，大力推動技術研究、現網試點和規模部署，目前已建成端到端暢通的IPv6高速公路，云網端到端（網絡、云、終端等）IPv6改造基本全面完成。

在網絡基礎設施方面，移動網和固網已全面完成改造，支持IPv6；在云和CDN（內容分發網絡）方面，天翼云平臺完成IPv6改造，85款云產品，96個公有云資源池全部支持IPv6；CDN平臺軟件支持IPv6加速，已提供服務；在終端方面，90%以上的可控家庭網關已經支持開啟IPv6；在應用方面，集團門戶網站IPv6濃度已達100%，全網21個自營APP均完成了IPv6改造，濃度達到85%以上。

借助移動網絡換代的歷史機遇突破IPv6發展瓶頸，通過“3G起步，4G同步，5G內生”推動實現移動網絡與IPv6同步發展

探索IPv6創新應用

解沖鋒表示，為進一步推動IPv6規模部署應用，中國電信進行了諸多創新探索。

1.開展5G SA（獨立組網）網絡IPv6單棧技術現網試驗。該現網試驗在江蘇和四川省開展，改變了固有組網和思維模式，采用IPv6單棧+NAT64/DNS64方案（IPv6地址和域名轉換成公網IPv4地址和域名的技術），驗證了5G SA網絡只分配IPv6地址給終端，就能進行IPv6和IPv4業務的訪問。

2.開展基于SRv6（基于IPv6的分段選路）的部署試點。中國電信持續推進SRv6在城域網、骨干網和移動承載等多個場景的試點和部署。其中，在廣東、江蘇等五省市進行固移云融合承載新型城域網試點，規模承載業務。采用可彈性擴展Spine-Leaf組網，統一承載移動互聯網、寬帶互聯網、產業互聯網，簡化功能，降低成本；充分利用SRv6/FlexE（靈活以太網技術）新技術，按需部署切片，推進智能業務路徑定制，分業務構建端到端承載能力和差異化服務能力。

3.提出IPv6微標識安全驗證和控制關鍵技術。該技術具有增強物聯網系統安全，支持應用靈活控制終端、終端行為溯源的關鍵能力，目前已經得到商用。

4.積極推進“產學研用”深度合作，服務國家重大戰略。今年3月，中國電信與清華大學聯合成立下一代互聯網技術聯合研究中心，攻克未來網絡發展的關鍵技術問題。

各領域改造全面提速

“十四五”時期，中國電信將立足IPv6新發展階段，構建IPv6新發展理念，全面提升IPv6發展水平。解沖鋒強調，創新是IPv6持續發展的動力，為促進IPv6更好更快發展，下一步中國電信將做好以下三個方面的創新工作：

一是業務創新。推進聯合創新，繁榮IPv6業務體系。與國際組織、高校、設備商、各行業客戶、互聯網應用服務提供商等加強合作；發揮運營商的云網優勢，加強對千行百業的賦能，助力典型行業、重點企業打造創新產品。

二是技術創新。加快IPv6關鍵技術的應用及突破。推進兼容性、確定性、自動化、安全性的產業化、規模化應用；為網絡全面注智，實現網絡的自規劃、自運行、自適應、自優化。

三是模式創新。內外結合，助推商業模式創新。打造應用感知型網絡，實現運營商自身網絡服務模式創新轉型；云網能力全面開放，為IPv6商業模式的全面創新與繁榮提供堅實的基礎。

中國移動：G-SRv6幀頭結構和轉發機制創新

程偉強中國移動研究院基礎網絡所主任研究員

據程偉強介紹，中國移動自2003年開始IPv6技術研究，借助移動網絡換代的歷史機遇突破IPv6發展瓶頸，通過“3G起步，4G同步，5G內生”推動實現移動網絡與IPv6同步發展，建成全球用戶規模最大的雙棧網絡和最大的IPv6單棧網絡，并自研IPv6濃度測試工具，推動IPv6端到端升級改造。

截至今年6月底，移動網7.72億IPv6用戶，流量占比達41.7%；固網1.69億IPv6用戶，流量占比達12.6%。

通過持續推動構建IPv6+新型數字基礎設施，賦能千行百業數字化轉型。

G-SRv6技術創新及應用

程偉強進一步介紹，中國移動持續推動IPv6/SRv6創新，推動算力網絡技術發展，利用算網一體的基礎設施和融數注智的算網大腦，為客戶提供融合統一的運營服務。

SRv6兼具IPv6可達性與源路由調度機制，協議簡單，可編程能力強。但是由于SRv6采用128bit作為段標識，當段標識層數增多時，報文頭開銷較大，將會影響轉發效率。為此，中國移動牽頭提出G-SRv6創新技術。G-SRv6的壓縮幀頭格式和轉發機制在支持現有SRv6所有特性前提下，徹底解決SRv6代價問題，成為新一代IP網絡核心技術。

程偉強介紹說，在SRv6頭壓縮技術方案的研究中，面對三大流派、五種方案的競爭局面，中國移動最終推動IETF成立SRv6頭壓縮設計組。幾經周折，G-SRv6壓縮幀及轉發機制被IETF接納，實現IP領域基礎協議標準突破。在這個過程中，來自中國企業的支持起到了非常重要的作用。

基于G-SRv6，中國移動在OAM（操作管理和維護）、保護、路徑標識、網絡切片、智享WAN（廣域網）等方面布局技術創新，形成完整的技術和標準體系，為規模應用奠定了基礎。目前已經形成包括芯片、設備、控制器、測試儀表在內的全面的G-SRv6產業鏈，構建了G-SRv6生態圈，并在廣東、浙江、河南、福建、江蘇等五省開展端到端G-SRv6規模試點。

構建算力網絡統一IP底座

展望未來，程偉強表示，中國移動將基于IPv6/G-SRv6，構建大帶寬、低時延、高可靠、智能調度的IP底座，支撐算力網絡演進。該底座具備以下幾個特點：

1.入云+云間+云內網絡：統一SRv6/G-SRv6極簡協議，整合云、邊、端、網的基礎資源，構建無處不達的算網服務；

2.G-SRv6網絡切片+隨流檢測：提供確定連接服務及端到端業務質量感知，深度匹配不同算力間的低時延、高可靠性連接需求；

3.G-SRv6應用感知+業務鏈：提供“算+網+應用”的連接，實現差異化、可增值的服務。

中國聯通：打造IPv6算力網絡可編程服務

曹暢中國聯通研究院未來網絡研究部總監

據曹暢介紹，中國聯通通過“政策、技術、創新、商業”四輪驅動，多管齊下推動IPv6規模部署。

在強化網絡承載能力方面，深化網絡基礎設施IPv6改造，網絡承載能力明顯提升，新建千兆光網、5G網絡同步部署IPv6，4G網絡、固定寬帶網絡全部升級改造；在優化應用服務性能方面，已有IDC（互聯網數據中心）、云平臺、DNS全部完成IPv6改造，新建節點全部支持IPv6；在提升終端支持能力方面，新增家庭網關、家庭智能組網產品、物聯網終端全部支持IPv6；在拓展行業融合應用方面，集團主要門戶、在線窗口、APP全面支持IPv6。

構建“四梁八柱”

曹暢指出，中國聯通的創新目標是：構建IPv6+的“四梁八柱”，形成算網一體產品與可編程服務能力。

據介紹，能力“四梁”是指IPv6+承載能力、調度能力、感知能力和運維能力，技術“八柱”是指新型組播SRv6+BIER、網絡切片（含管控）、確定性承載、SRv6 Policy、服務功能鏈、應用感知、算力感知、隨流監測。

下一步，中國聯通將從四方面布局，從外部驅動轉向內生驅動，持續深化IPv6+產業升級。一是打造先進開放的下一代互聯網技術產業生態；二是增強加快推進IPv6規模部署和應用的緊迫感和責任感；三是全面構建領先的IPv6技術、設施、應用和安全體系，網絡、平臺、應用、終端全面支持IPv6；四是凝聚產業鏈多方力量，形成協同共贏的強大合力。

打造數字新底座

曹暢透露，中國聯通2023年IPv6流量占比目標是：移動網絡45%、固定網絡13%。中國聯通將從五個方面發力達成這一目標，通過持續推動構建IPv6+新型數字基礎設施，賦能千行百業數字化轉型。

一是強化網絡承載能力，全面推廣復制北京冬奧會數據專網、雄安新城IPv6+網絡建設經驗；二是提升終端支持能力，突破終端短板，實現終端智能化，提高IPv6滲透率，加大替換老舊固網終端的力度；三是在北京、天津、河北、河南、山東、廣東、重慶等省市推進IPv6單棧試點和物聯網單棧試點；四是在北京、天津、上海、廣州、深圳等18省40個城市完成SRv6改造；五是推動行業系統IPv6改造，不斷提升應用服務水平，啟動傳統主要生產類業務平臺的集約化/云化改造，改造后的系統支持IPv6協議。