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IPv6:从“建起来”走向“用起来”

2022-11-15 15:05     来源:人民邮电报
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加快建设IPv6,能够推动世界互联网格局重塑,抢占新一代互联网核心技术制高点,有力维护我国网络主权。IPv6还是互联网升级演进的必然趋势,是5G、人工智能和云计算等新技术融合创新的“最佳搭档”,为我国数字经济高质量发展提供重要基础。当前我国IPv6发展具有技术创新引领全球、地址储备跃居全球第一位、产业“纺锤”特征明显等主要特点,但还存在家庭网络终端替换不足、网络端到端能力弱、市场驱动力不足等主要问题,建议强化IPv6的战略地位、培育市场内生驱动力、加强关键核心技术攻关和着力提高终端与应用就绪度。

IPv6“高速公路”全面建成

当前我国IPv6活跃用户数超6亿,占全部互联网网民的比例近62%,技术创新水平不断提升、地址储备全球领先、基础设施基本就绪,IPv6“高速公路”全面建成。

标准贡献不断提升,技术创新引领全球。从IPv4、IPv6到IPv6﹢,我国的国际标准数量贡献率由5%、20%提升至85%,实现了从跟随、同步到引领的跨越。同时,我国在全球率先开展SRv6、随流检测、APN6等IPv6﹢前沿技术的应用试点,目前应用试点范围已扩大至22个城市和96个项目,其中中国电信成功申报10个试点项目,已在13个省提供基于SRv6技术的5G回传网络。

地址储备跃居全球第一,企业成为主流用户。我国IPv6地址储备在2017年—2018年增长迅速,近年来保持平稳增长,总体年复合增速超24%,2021年跃居世界第一位(不含港澳台),占全球已分配IPv6地址总量的近20%,其中已激活地址占比9.2%,领先全球。相比IPv4时期的主要以运营商面向个人用户分配地址为主,近年来企业用户成为购入IPv6地址资源的主要力量,根据APNIC(亚太互联网络信息中心)数据,我国IT、能源、教育、制造、政府等申请量占比超60%,为IPv6行业应用创新奠定了良好基础。

产业“纺锤”特征明显,基础设施改造进程领先。我国IPv6产业呈现终端、应用两头发展滞后,中间基础设施改造超前的特征。终端方面,市场上主流移动终端和智能家庭网关均已支持IPv6,但还有大量的中小型设备商产品、大流量及新型智能终端设备不支持IPv6。应用方面,政府、教育、金融等机构网站IPv6改造率超90%,但商业网站和应用的改造程度不够,2021年我国用户量前百位的商业互联网应用IPv6浓度仅40%,包括抖音、快手、百度等在内的热门应用流量仍以IPv4为主,核心业务系统、二三级链接、IPv6内容资源缺失等问题突出。基础设施方面,三大运营商骨干网、承载网、城域网、LTE移动核心网、互联网骨干直联点、国际出口等均支持IPv6,已经分配IPv6地址的固定和移动宽带用户占全部宽带用户的80%;我国前十位云服务平台及主要数据中心IPv6就绪度达100%,高于全球前十位云服务平台的90%。

我国IPv6流量占比偏低

虽然我国IPv6活跃用户规模在全球领先,但IPv6流量占比仅30%左右,不足全球前百位运营商的一半,表明我国IPv6市场接受度较低、应用水平落后、产业不够发达,发展重点需要从“建起来”转向“用起来”。

投资大于收益,市场驱动力不足。政策仍是我国IPv6发展的核心驱动力,以市场为驱动的发展模式尚未形成。对运营商、设备商、应用提供商等厂商而言,IPv6市场需求不迫切,主要用于现有业务改造,难以带来新的业务增量,企业动力不足。比如运营商的IPv6主要用于智慧家庭、专线服务、云网融合等业务升级,并没有带来收入增量,且几乎没有基于IPv6的原生应用。据中国科学院科技战略咨询研究院测算,2021年我国信息通信产业针对IPv6的收益占投资的比重仅为26%,并预测到2025年IPv6收益仍不足投资的一半。

家庭网络终端替换不足,制约IPv6规模发展。从流量构成来看,我国移动网IPv6流量占比超38%,而固网IPv6流量占比仅10%,以无线路由器、家庭网关为代表的固网终端设备是制约我国IPv6规模发展的最大瓶颈,大部分无线路由器默认配置未开启支持IPv4/IPv6双栈、存量老旧设备尚未支持IPv6、大多数用户采用桥接式光猫等是主要原因。全国90%的家庭通过家庭路由器连接WiFi上网,其中家庭自购无线路由器对IPv6的支持率不足20%;根据中国电信数据测算,全国16.9%的家庭用户尚未完成光猫改造和替换。

网络端到端贯通能力弱,影响IPv6使用体验。IPv6端到端部分性能劣于IPv4,能用但不好用。华为最新调研结果显示,与IPv4相比,全球IPv6平均往返时延高2.5ms,IPv6 TCP故障率高0.71个百分点,而亚洲表现更差,IPv6平均往返时延高4.1ms。此外,我国骨干网层面IPv6网络性能已与IPv4持平,但跨运营商的双栈访问效果劣于IPv4单栈,应用基础设施中CDN加速、公有云产品及域名解析等IPv6服务性能弱于IPv4。

发挥IPv6战略和商业价值

随着我国IPv6发展进入新阶段,当务之急是要在政策、需求和技术共同驱动下加快培育成熟IPv6产业,真正发挥其战略和商业价值。

将IPv6纳入国家战略体系,强化IPv6在国家重大信息化工程中的基础地位。坚持面向数字中国、网络强国等国家战略需求,将IPv6作为高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施的基础架构,大幅提升我国互联网的安全可信和综合治理能力。在“东数西算”工程、5G创新应用、智能网联设施建设和应用推广等信息化工程中,明确提出IPv6的应用要求,提高IPv6渗透率,努力打造新的国家级IPv6示范标杆。

鼓励以运营商为中心加快打造IPv6产业链,培育市场内生驱动力。鉴于基础设施在IPv6发展中的核心地位,鼓励运营商以链长身份打造国家级IPv6产业链,以进一步发挥运营商的关键作用,培育市场内生驱动力,带动产业健康发展。首先,发挥运营商直达海量用户的优势,针对元宇宙、智慧家庭、物联网、工业互联网等典型场景,围绕IPv6可溯源、防攻击等特性,引导合作伙伴共同适度超前挖掘IPv6 需求,发布需求清单,牵引技术和业务创新。其次,推动加强跨运营商IPv6端到端贯通联调,推进多域间IPv6通信试点,保证全程全网IPv6就绪、畅通、性能领先,引导运营商开放网络能力,为基于IPv6的创新服务提供良好的网络环境。最后,发挥运营商渠道优势,促进供给和需求的对接,打通从技术、产品到客户的循环,探索新的商业模式,促进产业价值变现。

着力提高终端与应用就绪度,疏通行业发展堵点。在终端方面,对中小型设备商、非主流设备厂商,明确对IPv6支持的硬性要求;针对运营商家庭光猫、路由器替换行动,给予部分政策优惠或资金补贴。在应用方面,明确对各类互联网企业改造要求及最终期限,探索面向IPv6商业应用的优惠政策。在政策方面,加强行业督导,对标国际监测机构,做严、做实科学监测,开展节点性考评,通报正、负面清单等;加强政策引导,建议获得国家财政支出资助和税收优惠的项目、企业,承担相应的IPv6改造、推广义务等。

加快IPv6﹢技术成熟和商用,赋能上层融合应用。面向地址规划、真实源地址等实际问题,持续推进单栈、SRv6、网络切片、随流检测和应用感知网络等IPv6﹢技术领域的试点和商用进程,围绕智能云网、智慧城市、工业互联网等领域,鼓励企业融合IPv6﹢元素,着力解决现网试验验证、产品/业务创新、商业模式创新、运营模式研究等关键问题,推动IPv6﹢技术由试点应用向规模商用尽快转变。(作者单位为中国电信研究院)

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