新一代信息基礎設施加快從“通路”走向“通車”
“十四五”規劃綱要提出,擴容骨干網互聯節點,新設一批國際通信出入口,全面推進互聯網協議第六版(IPv6)商用部署。
隨著5G時代的到來,物聯網、工業互聯網、人工智能等新興領域快速發展,移動互聯網對于IP地址的需求日益增加。IPv6作為5G云網融合與萬物互聯的技術保證,被看作數字基礎設施的基礎,顯得尤為重要。
產業化落地,IP化先行。從電腦到智能手機,互聯網技術每一次迭代升級毫無疑問都是IP通信的受益者。展望“十四五”,隨著我國IPv6全面商用部署,萬物互聯正大步向我們走來。
8月25日,工信部召開IPv6流量提升三年專項行動全國部署宣貫會,面向信息通信行業進行《IPv6流量提升三年專項行動計劃(2021-2023年)》(以下簡稱《行動計劃》)政策解讀和宣貫部署。
工信部總工程師韓夏出席會議指出,開展IPv6流量提升是加快構建互聯網新發展格局的緊迫需要,是助力我國經濟社會高質量發展的重要支撐。工信部聯合中央網信辦發布《行動計劃》,是未來三年信息通信行業深化IPv6規模部署和應用的“指揮棒”,對于引導行業各方補齊IPv6發展短板,協同推進IPv6流量提升,加速互聯網向IPv6平滑演進具有重要意義。
IP,互聯網中的“家庭住址”
IP,就是給互聯網上的每臺設備規定一個唯一的地址,即“IP地址”。由于有這種唯一的地址,才保證了用戶在連網操作時,能夠高效而且方便地從千千萬萬臺計算機中找出自己所需的信息。
IP地址就像是我們的家庭住址一樣,計算機發送信息就好比是郵遞員,它必須知道唯一的“家庭地址”,才能保證信息的準確傳送。
隨著互聯網的廣泛應用,IPv4地址不足的問題日益嚴峻。自2011年2月3日互聯網號碼分配機構(IANA)宣布全球中心IPv4地址池耗盡以后,全球五大洲際IP地址分配機構的存量IPv4地址不斷下降,嚴重制約了互聯網的應用和發展。
IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”(互聯網協議第六版)的縮寫,是用于替代IPv4的下一代IP協議,其地址數量號稱可以為“全世界的每一粒沙子編上一個地址 ”。
隨著5G和工業互聯網的應用普及,連網設備將呈幾何級增長。IPv6的使用,不僅能緩解網絡地址資源數量的問題,而且也解決了多種接入設備連入互聯網的障礙。據預測,如果地球表面(含陸地和水面)都覆蓋著計算機,那么IPv6地址資源足夠使用10-20年。
2012年6月6日,國際互聯網協會舉行了世界IPv6啟動紀念日,這一天,全球IPv6網絡正式啟動,互聯網從此邁入IPv6時代。
加快升級改造,中國IPv6進行時
IPv6為我國網絡設施升級、技術產業創新、經濟社會發展提供了重大契機。全面推進IPv6規模部署是我國新一代信息基礎設施升級的必然要求,也是下一代互聯網發展的必由之路。
我國一直高度重視IPv6和下一代互聯網發展。2017年11月,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》,明確提出了未來5-10年我國基于IPv6的下一代互聯網發展的總體目標、路線圖、時間表和重點任務。行動計劃實施以來,政府部門、基礎電信企業、互聯網企業、科研機構等密切配合,積極響應,紛紛制定具體的落地實施方案和工作計劃,加快IPv6升級改造,我國IPv6規模部署工作呈現加速態勢。
據工信部信息通信發展司司長謝存介紹,2018年以來,工信部連續3年組織開展IPv6規模部署專項行動,在各方面通力協作、務實推進下,取得了顯著成效。截至2021年7月底,我國已申請的IPv6地址資源位居全球第一,獲得IPv6地址的用戶數從2017年底的0.74億戶增長到16.1億戶。
“中國的IPv6網絡‘高速公路’已全面建成。”謝存介紹,在網絡基礎設施方面,4G、5G網絡和固定寬帶網絡IPv6升級改造全面完成,已開通全國14個骨干直聯點IPv6互聯互通,IPv6網絡質量與IPv4趨同;在應用基礎設施方面,三家基礎電信企業數據中心已率先全部完成IPv6改造,主要數據中心企業、CDN企業、云服務企業加快IPv6改造進度,初步具備全國范圍IPv6服務能力;在終端設備方面,市場份額較大的移動終端廠商,自2018年起新發布的機型和系統已具備IPv6支持能力;三家基礎電信企業已完成全部具備條件的存量家庭網關IPv6升級改造,正加快開展老舊家庭網關替換等工作。
目前,中國電信、中國移動、中國聯通三大基礎電信企業的超大型、大型、中小型數據中心已經全部完成了IPv6改造。全國30個省的LTE網絡、城域網也全部開始提供IPv6服務。
同時,重點互聯網應用IPv6改造取得積極進展。龍頭互聯網企業均制定了明確的IPv6規模部署工作計劃,大部分互聯網企業已按計劃落實完成了年度改造任務。
中國信通院預測,到2025年,我國IPv6網絡規模、用戶規模、流量規模將位居世界第一位,網絡、應用、終端全面支持IPv6,全面完成向下一代互聯網平滑演進升級。
騰訊副總裁龔斌介紹,騰訊公司成立了專項工作組,聯合公司所有相關業務部門積極開展IPv6改造工作。目前,騰訊在公有云、CDN、IDC、APP的IPv6改造上取得了一些成效。在優先保障云主機、容器引擎、負載均衡等在內的Top 20公有云產品改造的基礎上,進一步完成了近百款公有云的改造,并上線提供服務,為眾多第三方網絡應用提供了良好的IPv6平臺支撐。
“國內用戶量排名前100位的APP中,涉及百度的6款APP已全面支持IPv6。”百度副總裁侯震宇透露,在APP改造方面,百度開展了多項工作,如手機助手應用商店內開辟IPv6專區,引導網民安裝IPv6 App,百度地圖開放平臺為開發者提供IPv6格式的API、SDK、瀏覽器等多種接入方式等。目前百度基礎網絡已全面支持IPv6。
“加快推進IPv6規模部署,是互聯網技術產業生態的一次全面升級,是加快網絡強國建設、加速國家信息化進程、助力經濟社會發展的緊迫要求。” 小米集團副總裁顏克勝認為,在當前形勢下,《行動計劃》的發布,為企業實現IPv6技術創新、基礎設施改造、應用部署強化、安全保障能力提升等提供了全面遵循。
補齊短板弱項,從“通路”走向“通車”
當前,世界各國都在積極推進IPv6應用部署。因此,推進IPv6規模部署,有助于提升我國網絡信息技術自主創新能力和產業高端發展水平,高效支撐工業互聯網、云計算、人工智能等新興領域快速發展,不斷催生新技術、新業態,促進傳統產業的數字化、網絡化、智能化轉型,為實體經濟發展打造新動能,拓展新空間。
我國IPv6地址擁有量能夠滿足當前IPv6商業規模部署的要求,但是隨著物聯網、車聯網、工業互聯網快速發展,我國未來對于IPv6地址的需求量依然較大。
“需要看到的是,在IPv6改造工作取得積極進展的同時,我國IPv6發展還存在挑戰和不足。”謝存表示,為加快推動我國IPv6從“通路”走向“通車”,工信部、中央網信辦聯合印發《行動計劃》,明確了未來三年推進IPv6的主要目標和重點任務,引導行業各方協同深化IPv6規模部署工作,補齊我國IPv6發展的短板弱項,促進IPv6流量規模持續提升,加速推進互聯網向IPv6平滑演進升級。
謝存介紹,《行動計劃》聚焦實現IPv6流量提升總目標,從網絡和應用基礎設施服務性能、主要商業互聯網應用IPv6濃度、支持IPv6的終端設備占比等方面提出了量化目標。針對當前IPv6規模部署面臨的堵點、難點問題、分類施策,從基礎設施、應用生態、終端、安全四個方面部署了13項任務。
“我國IPv6用戶規模持續增長,已達世界前列。IPv6分配地址用戶數達16.10億,IPv6活躍用戶數達5.35億。”中國信息通信研究院副院長王志勤表示,當前,我國IPv6改造基本完成,工作重點聚焦于性能優化。王志勤表示,國家IPv6發展監測平臺監測顯示,當前,骨干網層面IPv6網絡性能與IPv4趨同,IPv6劣化率在 10%以內,部分鏈路IPv6優于IPv4。不過,端到端IPv6網絡質量較IPv4網絡質量仍有差距,需要互聯網應用企業、應用基礎設施企業、基礎電信企業和終端設備企業協同優化。
“云服務IPv6服務性能仍需提升。”王志勤指出了這一問題。她表示,國家IPv6發展監測平臺統計數據顯示,相比IPv4,IPv6平均性能劣化比為7.16%。
終端支持度是影響IPv6發展的重要因素。王志勤表示,我國移動終端對IPv6的持續度較高,但是固定終端尚存瓶頸。目前,我國市場占比靠前的10大移動終端廠商均已支持IPv6,基礎電信企業集采的家庭網關、家庭無線路由器等終端均支持IPv6。
“商業互聯網應用改造深度不足,未能帶動整體流量規模提升”,王志勤表示,目前我國TOP100商業互聯網應用的平均IPv6濃度不足40%,大多數應用僅IPv6首頁可達,更深層次的鏈接還未支持IPv6訪問,視頻、直播、游戲等大流量應用核心內容支持IPv6訪問的較少等,將是下一步產業界各方需要關注和推進的重點工作。
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