從網際網路“後來者”到“引領者”:這場IPv6大會上,我讀懂了中國式創新

naojiti發表於2021-10-13

10月11號,我去北京國貿,參加 “2021中國IPv6創新發展大會”。在會上,得知了一個了不得的數字,截止到今年,中國十億網際網路使用者,有一半人都在用IPv6網上衝浪,也就是說,我們已經擁有全球最大的IPv6使用者群了。

可如果走出會場大門,隨便拉一個路人問問“你知道IPv6嗎”,大概率會收穫一個茫然的眼神。儘管IPv6對於網際網路產業和數字經濟來說非常非常非常重要,但作為一種十分底層的技術,依然有很多普通讀者,不知道IPv6到底是什麼?能幹嗎?有什麼優勢?

當我走進國貿站,搭上地鐵一號線,看著下班高峰期的人群被運送到城市的四面八方,突然靈光一現:IPv6與IPv4的區別,不就是新線路與一號線的區別嗎?

擁擠到沒有落腳之處的站點,被一把推進車廂人貼人的體驗,北京一號線的早晚高峰,絕對讓經歷過的人印象深刻。而新建成的路線,往往車廂寬闊,座位又新又軟,少了擁塞連行駛速度都更快了。

IPv6,就是一條能容納無限多乘客(和裝置)的上網新路線。而IPv4呢,則像是建設較早、空間有限、一座難求的老線路,而且已經進入了停業倒數計時,不再接收新乘客了。所以,讓更多網路使用者、千行百業搭乘上更新更快更好的網路,是時代的需求,也是IPv6的使命。

不過,羅馬不是一天能建成的,這條IPv6新線路的建設進度如何?每個階段的任務和挑戰分別是什麼? 不妨一起沿著IPv6這條新線路,搶先感受一下高速變化中的數字生活。

大路寬又闊:究竟什麼是IPv6?

如果把我們每個人都看作是物理世界到數字世界的遊客,那麼IP網路層協議就是唯一的“路線”。每個人或裝置想要聯網,都需要拿到這條路線的“路引”,也就是IP地址,才能順利通行進行資料傳送。

而IPv6靠實力“上崗”,成為替代IPv4的下一代網際網路協議。你可能會問,那IPv5去哪兒了?網際網路協議第5版是上世紀80年代開發的實驗性協議,沒有被廣泛部署,能接替IPv4“崗位”的就順延到第6版IPv6了。

IPv6能夠成為全球網際網路接下來發展的“希望”,自然也有不少殺手鐗,比較值得一提的是:

1.規模更大。

IPv4最早是面向軍用的,當時並沒有想到它會成為全球網路,IP地址量是2的32次方,也就是40多億,隨著30多年的發展,加上智慧手機、物聯網等新上網裝置越來越多,IPv4地址池已經枯竭,無法再滿足更多裝置的聯網需求。而IPv6的IP地址量是2的128次方,達到了萬億之多,空間規模大到難以想象,有人稱IPv6可以讓地球上每一粒沙子都擁有一個IP地址。從IPv4向IPv6轉變,可以一勞永逸地徹底解決IP地址短缺問題,這也是二者最大的差別。

2.安全更高。

萬物互聯時代來臨之後,大家突然發現新增了許多網際網路裝置,魚缸、攝像頭、電子門鎖等等,都有可能成為被黑客盯上的漏洞,便利的同時也帶來了很多風險。這時候,IPv6建設也就至關重要了。

IPv6可以發放無限多IP地址,這意味著所有裝置都可以擁有單獨地址,端對端解析不僅會帶來更快的響應,還能夠實現端到端的指令控制,進行端到端加密 (E2EE),讓中間人攻擊更加困難,極大地增強網路的安全性。

3.平衡性強。

大家都知道,中國是網際網路的後來者,此前,底層網際網路協議比如IPv4的根伺服器,沒有一臺在中國,而一旦DNS服務被切斷,意味著網路會集體中斷。當然,並不是每次訪問都要經過根伺服器,但沒有始終意味著隱患的存在。

而藉著升級IPv6的契機,能調整不均衡的網際網路資源管理和分配格局,比如2017年“雪人計劃”中,就在中國部署了4臺IPv6 根伺服器,形成了新的網路格局。

5G、物聯網、雲端計算、人工智慧、工業網際網路等等新技術革命,都離不開網路技術的支撐。

從這個角度看,普通人的數字生活、千行百業的數字化升級,必須搭乘上IPv6這條寬闊的“新線路”。

數字化“新線路”,究竟該怎麼修?

“新線路”雖好,建成卻不易。在2021中國IPv6創新發展大會上,我得知了一個好訊息和一個新問題:

欣喜的是,從2017年中辦、國辦印發了推進網際網路協議第六版IPV6規模部署行動計劃以來,中國的IPv6發展可謂是一騎絕塵。目前,我國IPv6網路基礎設施規模已經全球領先,行動網路IPv6流量從無到有,已經申請的IPv6地址資源位居全球第一。

但現在還不是驕傲的時候,發展過程中新的問題也出現了。大會上釋出的中國IPv6發展狀況白皮書,顯示中國IPv6網路的質量、流量和應用方面,還存在一些差異和問題。舉個例子,目前區域網上IPV6流量只佔到了總比的5%,骨幹網上 IPv4 和IPv6的比例基本相當,切換過程還需要一段時間。

之所以會出現這樣的情況,主要有三個挑戰:

一是效益。因為IPv4 和 IPv6裝置無法直接相互通訊,所以需要建立IPv6 專用站點,對於網路運營商、區域網企業來說,改造現有網路這是一件短期內回報不明顯的事情,而且 IPv4還將與 IPv6共存一段時間,也會增加運維難度和成本。

二是技術。作為下一代網際網路,IPv6體系結構創新也存在不少技術挑戰,比如說產業網際網路要求高度可靠、穩定的網路,需要確定性體驗保障,解決IPv6抖動比較大丟包的問題;另外,IPv6裝置激增,會帶來大量的新程式碼和未知漏洞,增加網路的隱性安全風險,確定性傳輸也需要技術創新。如果不掌握核心技術,很難在IPv6時代掌握標準話語權。

三是生態。一條“新線路”怎樣才能讓各方協同投入、快速運轉起來呢,除了政府、運營商、科技公司等的努力之外,最關鍵的是大量“乘客”的加入,讓IPv6被廣泛應用,從而產生規模流量、帶來商業回報。海外起步較早,2012年的世界IPv6啟動紀念日上,谷歌、Facebook、雅虎等知名網站都正式開始永久性支援IPv6訪問,中國目前TOP50商業網站/移動應用中支援IPv6的還不多,運營商遷移動力不足,又進一步延緩了應用創新的腳步。

只有“產學研用”生態積極協同,才能加速IPv6的繁榮,讓這條“新線路”早日叫好又叫座。

格局開啟,IPv6創新與數字中國的碰撞

客觀來看,中國IPv6取得的成績已經足夠矚目,要知道2019年的時候,中國IPv6部署率還只有10.80%,排名世界第44位,比印度都低(APNIC統計資料),而僅用了兩年時間,我們的IPv6網路活躍使用者已經達到5.5億,IPv6地址啟用數量排名全球第一。

與這種趨勢相伴的,是如火如荼的產業數字化建設。數字中國給IPv6帶來了廣闊的創新空間,比如說:

智慧城市、智慧工廠、智慧醫療等產業智慧專案中,出現了大量的自動化裝置、智慧設施上雲的需求,要求穩定可靠線上的網路支援,這賦予了IPv6真實可感的商業價值;

智慧家居/雲遊戲/VR/AR等新技術的普及,5G到來讓個人網路使用者對高速入網、入雲有著更高標準的要求,傳統IP網路捉襟見肘,推動運營商網路不斷升級。

舉個例子,傳統IP網路採用的是分段式業務部署方案,企業上雲需要多個部門對接協調操作,進行分段跨域配置,業務開通速度很慢,往往按月度計,這就直接影響了企業的升級速度和業務進展。而基於IPv6分段選路,可以簡化網路協議和跨域難度,直接建立一個端到端的通道,相當於一輛“直達車”,從而幫助企業“一跳入雲”,快速部署。

直達車出現以前,上雲經過多個節點“換乘”,過程可謂是又長又慢又麻煩,途中的不確定因素(抖動)還很多。而IPv6不僅可以節省時間,大大縮小了網路時延;而且降低了多跳帶來的風險,網路確定性更高。保障安全安全的效率也更高,可以在分鐘級找到網路威脅,及時處理,網路故障的恢復也從一天轉變為分鐘級解決。

這樣一趟“直達車”,是數字中國通往雲與智慧時必不可少的基礎設施。而中國的智慧化程式,也讓IPv6進入了高速創新的快車道。

產業土壤中,生長出的IPv6+

IPv6本身就是個新技術了,還能怎麼創新?這就要提到IPv6+了。

5G和雲時代的到來,也給IP網路帶來了新的挑戰,比如移動終端裝置迅速增長。

華為GIV2025預測,到2025年,全球物聯規模將突破1000億,這就使得IP地址的需求量激增。但是,要在海量地址裡找到對應的路由器並不容易,這就需要在IPv6路由編制和演算法上有較大的變革。

另外,產業智慧化推動雲服務與網路的加速融合,這對網路的實時性、移動性、確定性等都帶來了更大的挑戰,才能支撐產業級智慧應用。

此外,泛在聯接、海量感測器也在不斷打破網路邊界,帶來安全、功耗等新問題。《2020年中國網際網路安全報告》的統計資料顯示,2020年的WEB應用的攻擊高達95.24億次,萬物互聯趨勢下,網路安全也需要更嚴格的保障。

在這些現實挑戰面前,IPv6自然也就要更進一步,IPv6+因此誕生。

此次大會上,中國工程院院士鄔賀銓先生,也提到了以IPV6+引領創新的六個維度:廣聯接、超寬頻、低時延、自動化、確定性和安全。

這六種能力,讓IPV6+成為IPV6進一步發展的新動能。但獲得上述能力卻並不簡單,就像是從修地鐵變成修“磁懸浮”列車,需要一系列技術突破和產業實踐。

在此次大會中評定的IPV6部署優秀案例中,華為IPv6+智慧雲網創新解決方案,就成為了“關鍵技術創新”類網際網路協議第六版(IPv6)規模部署和應用優秀案例。

這種認可,自然是基於硬橋硬馬的技術能力,比如為了實現廣聯接,打造了APN6的應用感知;通過FlexE層次化切片技術,實現資源隔離頻寬保障,從而支撐確定性時延,避免丟包;用SRv6進行路徑編排,實現跨域的端到端連線服務,實現一跳入雲;iFIT隨流檢測技術,可以實時感知業務,自動定位故障、修復網路;乾坤安全雲結合企業側安全天關,以訂閱的方式提供安全服務和雲上運維,為使用者構建雲網安一體的立體防禦能力。

這些技術創新,也在產業側得到了應用驗證。目前,華為IPv6+智慧雲網創新解決方案,已經在政務、醫療、金融、礦山、港口等場景落地,不僅切實推動了IPv6的發展程式,也助力中國成為全球運營商市場IPv6+雲網商業部署最快的市場。

當技術力量與產業價值結合在一起,中國用毋庸置疑的領先身位,成為全球IPv6的創新者與貢獻者。在IPV6+方面的一些標準草案中,中國的貢獻度也遠高於IPv4和IPv6時期。

從昔日底層網路標準的追隨者,到今天引領IPv6+的發展,IPv6的普及,也是一個“後來者”奮起直追、直道超車的過程。它或許不像5G那樣廣為人知,卻同樣的硝煙瀰漫、不容有失。

這條“新線路”,是數億人、千萬行業的數字生活保障,承載著我們對智慧時代、數字中國的所有暢想與可能。

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