互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）是互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)演進(jìn)的必然趨勢、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的重要方向、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)的基礎(chǔ)支撐。近年來，我國推動(dòng)IPv6規(guī)模部署取得明顯成效，顯著提升了我國互聯(lián)網(wǎng)的承載能力和服務(wù)水平，有效支撐4G/5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興領(lǐng)域快速發(fā)展。

“十四五”時(shí)期是加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國和數(shù)字中國的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，我國IPv6發(fā)展處于攻堅(jiān)克難、跨越拐點(diǎn)的關(guān)鍵階段。我們要提升對(duì)IPv6發(fā)展與能力的認(rèn)識(shí)，多措并舉重點(diǎn)發(fā)力，推動(dòng)我國IPv6規(guī)模部署和應(yīng)用走向深入，加快促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)升級(jí)，為建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國和智慧社會(huì)提供堅(jiān)實(shí)支撐。

我國IPv6規(guī)模部署現(xiàn)狀

自2017年中辦、國辦印發(fā)《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃》以來，我國IPv6發(fā)展顯著加速，IPv6活躍用戶數(shù)從2019年底的2.7億增長到2020年底的4.6億，2021年底增長到6.08億，占我國全部網(wǎng)民數(shù)的60.11%。

國際上一些機(jī)構(gòu)也提供了包括我國在內(nèi)的國家的IPv6采用率或網(wǎng)民滲透率的數(shù)據(jù)，由于其測試方法和獲取數(shù)據(jù)量不同，數(shù)值也有所不同，但可以作為橫向比較參考。例如，亞太互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（APNIC）給出2021年年底測量統(tǒng)計(jì)的IPv6用戶占互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)之比，全球?yàn)?8.29%，亞洲、歐洲、美洲、大洋洲、非洲分別為32.01%、23.32%、35.49%、26.97%、1.3%，中國、日本、韓國、印度分別為37.65%、39.88%、16.27%、77%。從中可以看出，我國IPv6滲透率已高于全球以及亞洲平均水平。Akamai公司經(jīng)測量給出的中國IPv6采用率從2017年到現(xiàn)在增長近20倍，在全球229個(gè)實(shí)體中，中國IPv6采用率的排名位于第38位。

我國基礎(chǔ)設(shè)施支持IPv6的能力大幅提升。截至2021年12月，我國三大基礎(chǔ)電信企業(yè)的骨干網(wǎng)、LTE移動(dòng)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心設(shè)備已全部支持IPv6，國內(nèi)95%的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）節(jié)點(diǎn)支持IPv6。在中央部委和省級(jí)政府網(wǎng)站、中央重點(diǎn)新聞網(wǎng)站、中央企業(yè)網(wǎng)站、雙一流大學(xué)網(wǎng)站中，主頁IPv6可訪問的網(wǎng)站數(shù)占比分別為96%、100%、82%和86%，國內(nèi)用戶量排名前100位的商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用全部可以通過IPv6訪問。

在看到我國IPv6規(guī)模部署取得的成績的同時(shí)，也要看到我國與世界先進(jìn)水平的差距。在IPv6流量占比方面，截至2021年12月，在LTE核心網(wǎng)中IPv6流量占全國LTE網(wǎng)的35.15%，鑒于LTE終端已具有IPv6能力，后續(xù)還需深化移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的IPv6改造，提升LTE網(wǎng)絡(luò)IPv6流量占比。在城域網(wǎng)中則差距較大，IPv6總流量占全網(wǎng)總流量的比重僅為9.38%，主要是因?yàn)榧彝ゾW(wǎng)關(guān)的升級(jí)改造沒有跟上。國際出入口流入流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于流出流量，反映出目前我國國內(nèi)IPv6內(nèi)容源依然較少，更多的IPv6資源來自國外，后續(xù)需要大力發(fā)展IPv6應(yīng)用服務(wù)，改變流量倒掛的局面。

總之，目前我國各項(xiàng)推進(jìn)IPv6規(guī)模部署工作都在穩(wěn)步有序推進(jìn)，整體發(fā)展局勢向好，而從IPv6賦能社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國的要求來衡量，仍需做出不懈努力。比如，重點(diǎn)要解決阻礙IPv6發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)用改造規(guī)模與深度覆蓋仍需提升、行業(yè)IPv6融合應(yīng)用有待激活、基礎(chǔ)設(shè)施端到端性能亟須優(yōu)化、家庭網(wǎng)關(guān)IPv6能力須盡快補(bǔ)齊。上述問題反映了對(duì)推進(jìn)IPv6規(guī)模部署的意義認(rèn)識(shí)還需要提升，要加大力度從技術(shù)和管理上雙輪推進(jìn)。

提升對(duì)IPv6規(guī)模部署的認(rèn)識(shí)

1.對(duì)IPv6的認(rèn)識(shí)要從海量地址能力提升到安全能力

IPv6的提出是為了解決IPv4地址的不足。后來，通過地址聚合等技術(shù)推遲了IPv4地址耗盡時(shí)間的到來。另外，我國因較早出現(xiàn)地址缺口而采用了私有地址，雖緩解了地址需求壓力，但私有地址也帶來安全溯源與應(yīng)用上的局限。因此，僅靠擴(kuò)充地址空間還不足以形成推動(dòng)IPv6發(fā)展的動(dòng)力，需要對(duì)發(fā)展IPv6的意義有更全面的認(rèn)識(shí)，挖掘IPv6對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全、業(yè)務(wù)類型、用戶體驗(yàn)等多方面優(yōu)勢的潛力。

IPv6的海量地址不僅起到補(bǔ)充IPv4地址的作用，更重要的是，因IPv4地址不足只能臨時(shí)分配地址，而IPv6固定分配地址可實(shí)現(xiàn)地址與用戶身份的綁定，源地址溯源有利于安全保障。同時(shí)，IPv6海量地址可實(shí)現(xiàn)有規(guī)律地分配地址，容易定位用戶位置、業(yè)務(wù)類型，可支持精細(xì)化和個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)管理。此外，IPv6地址不僅可標(biāo)識(shí)用戶終端，還可標(biāo)識(shí)路由器、網(wǎng)頁、云服務(wù)等，擴(kuò)展了對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的管理范圍，打通云網(wǎng)邊端，為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自主可控提供平臺(tái)。

2.IPv6是增強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)可靠性、可用性及業(yè)務(wù)多樣性不可逾越的階段

IPv4報(bào)頭僅有源地址和目的地地址，只能用于選路，但從報(bào)頭無法識(shí)別出該IP包所承載的業(yè)務(wù)類型，網(wǎng)絡(luò)無法提供差異化的服務(wù)。IPv6有可擴(kuò)展的報(bào)頭，提供很大的可編程空間，可以用來定義該IP包所承載的用戶類型、業(yè)務(wù)類型、帶寬、丟包率、時(shí)延、抖動(dòng)等性能要求，即IPv6報(bào)頭具有在用戶面對(duì)應(yīng)用感知的能力，與過去在控制面或應(yīng)用層才能感知相比，顯著降低了復(fù)雜性，提升了精準(zhǔn)性和實(shí)時(shí)性。

在IPv4情況下對(duì)信道的性能難以在線測試，測試信道與用戶信道并非經(jīng)歷同一路由，測出的性能并不能真實(shí)反映用戶信道的情況。IPv6擴(kuò)展報(bào)頭有很多可利用的編程空間，通過在用戶數(shù)據(jù)流中插入染色比特可以檢測丟包率，插入時(shí)間標(biāo)簽可以檢測時(shí)延，這稱為隨流檢測，可以反映用戶數(shù)據(jù)信道的實(shí)時(shí)性能。利用隨流檢測可還原業(yè)務(wù)流的路徑，結(jié)合確定性IP可記錄邊界路由器IP包，可定位攻擊源所在子網(wǎng)，這一技術(shù)還有可能用于對(duì)跨境數(shù)據(jù)的識(shí)別。

IPv6擴(kuò)展報(bào)頭可以承載顯式路由表，中間節(jié)點(diǎn)從中可知下一跳的節(jié)點(diǎn)，加快路由建立與轉(zhuǎn)發(fā)過程，這稱為分段選路（SRv6）。基于SRv6可建立VPN通道，按需組織寬帶、低時(shí)延、低抖動(dòng)和高可靠的信道，支持網(wǎng)絡(luò)切片、組播、廣播，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)，在有故障情況下能實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)倒換，也可以通過冗余并發(fā)來保證可靠性。

3.IPv6是信息技術(shù)新時(shí)代的重要標(biāo)志，將與新一代信息技術(shù)無縫融合互為支撐

5G的高帶寬、低時(shí)延、高可靠主要指空中接口，而端對(duì)端的高帶寬、低時(shí)延、高可靠需要IPv6網(wǎng)絡(luò)來支持。物聯(lián)網(wǎng)的大連接需要更多的地址，IPv6海量地址可以滿足物聯(lián)網(wǎng)所需。云計(jì)算的發(fā)展也將從IPv6中獲益，IPv6豐富的地址簡化了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，SRv6可以成為云網(wǎng)邊端協(xié)同的統(tǒng)一承載協(xié)議，推進(jìn)多云協(xié)力與云網(wǎng)協(xié)同，配置效率可提升60%。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)時(shí)延和可靠性更敏感，而且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要信息技術(shù)（IT）與操作運(yùn)營技術(shù)（OT）融合，基于IPv6的5G工業(yè)模組不僅增加了工業(yè)現(xiàn)場級(jí)一種接入模式，而且可以融合和取代可編程邏輯控制器（PLC）等工控設(shè)備，通過IPv6還可融合數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）等，推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向扁平化、智能化和IP化發(fā)展。用基于IPv6并集成5G的新型工業(yè)網(wǎng)關(guān)取代PLC，可改變以進(jìn)口為主的PLC協(xié)議不開放、安全不可控的局面，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新格局。

4.IPv6是新一代互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新平臺(tái)，是網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)的戰(zhàn)略支點(diǎn)

美國政府行政管理與預(yù)算辦公室在2020年11月發(fā)出“完成向IPv6過渡”的備忘錄，明確到2023年、2024年和2025年底聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)分別至少20%、50%和80%是IPv6-only，即實(shí)現(xiàn)從IPv4/IPv6雙棧向IPv6單棧發(fā)展。IPv6單棧不僅向IPv6過渡得更徹底而且網(wǎng)絡(luò)更簡單，美國認(rèn)為這是面向未來創(chuàng)新增長的唯一選擇。

在IPv4時(shí)代，中國是后來者，我國人均能獲得的IPv4地址很少，而且在標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)等方面缺乏話語權(quán)，在國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）約8000多個(gè)IPv4標(biāo)準(zhǔn)中，由中國主導(dǎo)制定的寥寥無幾。IPv6使得我國有了與發(fā)達(dá)國家相比起步還不算晚的機(jī)會(huì)，而且我國因原來使用私有地址，故對(duì)比地址數(shù)更為看重IPv6的可編程空間。因此，我國率先在IETF標(biāo)準(zhǔn)化組織倡議并積極開發(fā)“IPv6+”新功能，現(xiàn)在IETF關(guān)于“IPv6+”新功能的文稿中由我國提交的占60%，我國在“IPv6+”系統(tǒng)與產(chǎn)品開發(fā)創(chuàng)新的努力為全球“IPv6+”標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。而且IPv6的潛力還很大，在確定性網(wǎng)絡(luò)、多歸屬分流、變長IP地址、SRv6短報(bào)頭、云網(wǎng)邊端的協(xié)同、網(wǎng)絡(luò)安全等方面潛力還有待創(chuàng)新開發(fā)，這是我國運(yùn)營商、產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)企業(yè)的創(chuàng)新空間，也是我國實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)和自主可控的難得機(jī)遇。

推動(dòng)我國IPv6發(fā)展實(shí)現(xiàn)新突破

2021年12月，國務(wù)院發(fā)布《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，明確推進(jìn)IPv6規(guī)模部署應(yīng)用，要求深入開展網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施IPv6改造，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通能力，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用服務(wù)性能，提升基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)承載能力和終端支持能力，深化對(duì)各類網(wǎng)站及應(yīng)用的IPv6改造。

中央網(wǎng)信辦在2021年?duì)款^制定“十四五”時(shí)期深入推進(jìn)我國IPv6規(guī)模部署和應(yīng)用的政策文件的基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步明確2022年IPv6規(guī)模部署工作要點(diǎn)。按照《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》部署安排，我們需要從以下多方面發(fā)力，形成“組合拳”推動(dòng)我國IPv6規(guī)模部署和應(yīng)用走向深入，更好發(fā)揮對(duì)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的支撐作用。

1.創(chuàng)新領(lǐng)航。按產(chǎn)業(yè)鏈所需布局，選準(zhǔn)主攻課題，結(jié)合國家科研計(jì)劃，發(fā)揮企業(yè)創(chuàng)新主體作用，在“IPv6+”前沿領(lǐng)域取得突破，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用發(fā)展。IPv6有筑牢網(wǎng)絡(luò)安全防線的有利條件，但I(xiàn)Pv6也打開了網(wǎng)絡(luò)安全的新空間，IPv6網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究永遠(yuǎn)在路上。

2.標(biāo)準(zhǔn)筑基。IPv6海量地址預(yù)留了很大的編程空間，但地址的使用須提前規(guī)劃，例如，有規(guī)則的地址分配可從地址直接區(qū)分用戶所在區(qū)域和業(yè)務(wù)類型等。“IPv6+”新的應(yīng)用開拓了互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究的新熱點(diǎn)，我國有全球規(guī)模最大的網(wǎng)絡(luò)，為“IPv6+”技術(shù)應(yīng)用提供豐富的場景，也有利于標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的試驗(yàn)驗(yàn)證。

3.應(yīng)用為先。為有效解決IPv6流量占比偏低的問題，下一步要重點(diǎn)加強(qiáng)IPv6內(nèi)容建設(shè)，網(wǎng)站和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商是重點(diǎn)，要做實(shí)IPv6應(yīng)用深度，要從首頁可達(dá)到所有內(nèi)容可支持，實(shí)現(xiàn)覆蓋用戶與流量的雙重提升。

4.質(zhì)量引流。持續(xù)優(yōu)化IPv6網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，切實(shí)解決網(wǎng)絡(luò)性能與應(yīng)用需求之間的矛盾。在丟包率、時(shí)延等方面，IPv6應(yīng)該具有比IPv4更好的性能，以確保IPv6網(wǎng)絡(luò)高效、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。要通過改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量以更好的體驗(yàn)來支撐更多用戶向IPv6遷移，加大IPv6流量占比。

5.接入破局。加快固網(wǎng)寬帶終端設(shè)備替換升級(jí)，提高終端IPv6就緒度。進(jìn)一步加快家庭網(wǎng)關(guān)的升級(jí)替換，引導(dǎo)家庭用戶選擇具有IPv6接入能力的家庭路由器，為更多的家庭固定寬帶用戶同步分配IPv6地址。

6.監(jiān)測評(píng)估。建立IPv6發(fā)展監(jiān)測平臺(tái)，完善監(jiān)測指標(biāo)體系和測試檢查手段，擴(kuò)大監(jiān)測功能和范圍，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，為深入推進(jìn)IPv6規(guī)模部署和應(yīng)用工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

7.示范帶動(dòng)。發(fā)揮試點(diǎn)城市政府的積極性，推動(dòng)試點(diǎn)城市IPv6應(yīng)用發(fā)展。引導(dǎo)行業(yè)主管機(jī)構(gòu)開放應(yīng)用場景，促進(jìn)試點(diǎn)項(xiàng)目的研發(fā)與落地。通過試點(diǎn)探索，總結(jié)典型經(jīng)驗(yàn)，適時(shí)發(fā)布實(shí)施導(dǎo)則，出臺(tái)有利于IPv6規(guī)模部署的政策措施，培育IPv6發(fā)展生態(tài)。

8.組建聯(lián)盟。建立我國IPv6產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟，凝聚產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)主要單位和應(yīng)用行業(yè)重要企業(yè)，開展有組織的項(xiàng)目研發(fā)，交流發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，補(bǔ)齊發(fā)展短板，完善發(fā)展生態(tài)，提交有共識(shí)的政策建議。