趙慧玲：IPv6行業標準助力網路部署

2022年9月8日-9日，在廣州南沙經濟技術開發區管理委員會指導下，由全球IPv6論壇(IPv6 Forum)和下一代網際網路國家工程中心共同主辦的2022全球IPv6峰會成功舉辦，本屆峰會以“加速產業生態建設，推進全球IPv6規模部署”為主題，透過線上線下結合的方式面向全球同步直播。

會上，工信部通訊科技委專職常委，資訊通訊網路專家組組長趙慧玲介紹了下一代網際網路IPv6行業標準的進展，闡述了IPv6的標準體系和發展階段，介紹了IPv6+SRv6的技術優勢和能力，對IPv6+的行業標準的制定情況進行了描述，重點指出了這一領域的技術熱點。

▲工信部通訊科技委專職常委，資訊通訊網路專家組組長 趙慧玲

眾所周知，IPv6是新型資訊基礎設施的助推器。我們正在建設集約高效、經濟適用、智慧綠色、安全可靠的現代化基礎設施體系。

通訊網路基礎設施包括5G、物聯網、工業網際網路、衛星網際網路;新技術基礎設施包括人工智慧、雲端計算、區塊鏈;算力基礎設施包括資料中心和智慧計算中心。

IPv6提供的廣闊的地址，是資訊基礎設施最根本的連線觸點。IPv6與雲端計算和大資料結合，推動傳統基礎設施向融合基礎設施轉型升級。IPv6擁有的新的協議特點，為創新基礎設施提供更多發展空間。

我國IPv6標準發展歷程

第一階段(2001-2008)，國內IPv6標準的起步。緊跟國際網際網路技術發展形勢，在2001年開始了基於IPv6的下一代網際網路技術標準的研製工作，完成了IPv6基本協議及路由協議等標準的制訂，實現國際標準本地化。

第二階段(2009-2017)，國內IPv6標準快速發展。圍繞資源類、網路類、應用類、過渡類，以及安全類等方面開展國內IPv6標準制定，重點結合國內IPv6網路建設的需要，自主制訂了一系列裝置技術標準及測試標準。支撐國家CNGI產業化、試商用專案建設，形成國內IPv6標準體系。

第三階段(2017年至今)，IPv6技術及標準創新。開始制訂具有技術創新性的標準，目前在過渡技術、安全技術、“IPv6+”創新技術標準方面取得了一定的突破。基於我國IPv6規模部署成果，開展IPv6監測評價、IPv6應用及“IPv6+”創新標準研究。

▲IPv6行業標準體系

經過二十年的發展，當前IPv6標準已形成體系化、規範化的態勢，涵蓋了資源、網路、應用、安全和過渡五大類標準。IETF標準在IPv6領域取得突破，IPv6過渡和安全類標準已取得一定影響力。

我國IPv6標準化工作在2001年全面啟動，主要由中國通訊標準化協會(CCSA)具體負責，已形成較為完善的IPv6標準，有效支撐了國內IPv6網路建設及IPv6產業發展。標準能夠滿足IPv6網路建設的需要，在安全類標準和應用類標準方面還需重點發展。

SRv6簡化網路

IPv6+最主要的技術是SRv6，具備業務敏捷開通、管道彈性靈活、平滑演進、智慧運維等特點。

簡潔IP網路(SRv6方案)所需維護路由量與裝置數量無關，支援超大網路規模;在保證安全性的同時，提供E2E業務部署，縮短業務開通時間、省掉大量配置，簡化OAM和可靠性方案;實現網業分離，同時雲網融合，流量隨著業務需求靈活排程;高度的可擴充套件性，實現真正的網路可程式設計。

SRv6大幅減少網路協議的種類，可實現路徑可程式設計，是路由技術的重大革新，是構建智慧、極簡網路的重要手段。實踐表明，SRv6有利於業務的快速開通，並可為不同的業務規劃不同的路徑，靈活提供不同的SLA保障。

SRv6的基礎標準和產業已經逐步成熟，結合我國IPv6的規模部署，是支撐網路發展的關鍵技術之一。

趙慧玲指出，“我們規範了基於SRv6的雲網互聯總體技術要求，並規範了基於SRv6的雲網互聯技術架構，以及SRv6雲網互聯相關運維技術要求、SRv6雲網互聯裝置的技術要求及應用場景。”

APN網路感知應用

利用IPv6/SRv6的可程式設計空間，將應用資訊(標識和網路效能需求)攜帶進入網路，使得網路感知應用及其需求，併為其提供相應SLA保障。

在多業務場景下(雲網融合、MEC、遊戲加速、SFC)，將VIP業務標識出來，並引流進入能夠保證其SLA需求的SRv6 policy顯示路徑，提升業務訪問體驗。

APN6適用於固定寬頻(FBB)2B企業網場景、2C品質家寬場景、移動寬頻(MBB)場景，提供主機側方案(應用直接封裝應用標識資訊)、網路側方案(邊緣接入裝置打標識)。

多域純IPv6網路

多域純IPv6網路是IPv6協議為核心技術進行編址、路由和轉發的網路，它支援SRv6等在IPv6擴充套件技術。

由於底層網路只維護IPv6單套協議棧，網路的運營工作量和成本將比雙棧顯著降低;單棧網路的風險暴露面減少，使得網路更加安全;其次，單棧網路架構更簡單，路由表數量減少，有利於提升裝置轉發能力。支援域間和運營商網路間的IPv6單棧互聯互通，減少網路中IPv4-IPv6轉換次數。

該項標準定義了多自治系統、多場景的網路採用IPv6單棧的總體架構、應用場景、控制面要求、資料面要求、安全要求，特別是在IPv6單棧網路中如何支援“IPv4 as a Service”，確保在逐步關閉IPv4協議的情況下使用者體驗不降低。本標準的推進將為網路逐步向IPv6單棧演進提供有效的標準支撐，並指導產業界進行相關產品研發和部署實施。

▲IPv6+：網路層切片一網多用，確定性轉發保障體驗

確定性網路是資訊網路行業標準的熱點

ICT與OT的融合將使網路從“盡力而為”的服務向“確定性”服務演進;工業製造、車聯網、智慧電網、遠端醫療等對網路低時延、可靠性和穩定性要求極高的垂直行業，明確提出需要支援確定性時延業務的傳輸要求。

工業網路對時延抖動的要求非常嚴格，往往要求端到端時延在幾毫秒甚至幾百微秒以內，以及微秒級甚至零抖動。

確定性網路的三個層次：頻寬可控、路徑可控、抖動可控

頻寬可控，透過入口頻寬限速、網路優先順序服務等策略，粗粒度地預留資源，透過頻寬的預留機率性保證。

路徑可控，透過SRv6或MPLS等技術選取統計上低時延的轉發路徑。

抖動可控，基於確定性轉發等技術手段，實現端到端的時延抖動可控。

盡力而為轉發總是會存在排隊等待和擁塞的情況，業務時延在50ms-1s的量級，並存在長尾時延。面對諸如工業網際網路、遠端醫療等時延敏感型業務，傳統網路盡力而為的轉發方式已無法滿足此類業務對網路時延的需求，急需提供低成本、高效率、層次化的時延可控網路服務。

IEEE/IETF等標準組織針對確定性網路已經發布了系列標準，3GPP也已經啟動了相關佈局和研究，CCSA TC3正在對電信網路中的確定性IP技術進行研究。目前，尚無成熟的面向運營商網路的端到端確定性網路方案。

此外，國內算力網路技術標準已經逐步體系化。2021年4月，CCSA TC3工作組統一“算力網路”名稱，標誌運營商就算力網路標準架構達成共識。

下一步IPv6行業標準制定重點方向

雲網融合領域，IPv6支援雲網邊智慧協同，資料算力等新型資源深度融合。

萬物互聯領域，IPv6支援無縫全球覆蓋，任何人在任何地點和時間與任何人進行通訊。

智慧運維領域，IPv6支援端到端網路質量保障，確保滿足企業生產場景上雲對網路的訴求。

安全可信領域，IPv6支援端到端安全內生機制，自適應安全框架和安全原子能力，安全防禦、檢測、響應預測。

為了促進我國IPv6發展，我們需要做好以下三個方面的工作：

在業務創新方面，繁榮IPv6業務體系。與國際組織、高校、裝置商、各行業客戶、網際網路應用服務提供商等加強協同合作;加強對千行百業的賦能，助力典型行業應用。

在技術創新方面，加快IPv6關鍵技術的應用及突破。推進相容性、確定性、自動化、安全性的產業化、規模化應用;為網路全面注智，實現網路的自規劃、自執行、自適應、自最佳化。

在標準落地方面，助推IPv6標準落地。進一步完善SRv6行業標準，增強IPv6支撐雲網能力，完善IPv6行業應用能力。