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从互联网“后来者”到“引领者”:这场IPv6大会上,我读懂了中国式创新

脑极体 2021-10-13 14:31 发文

10月11号,我去北京国贸,参加 “2021中国IPv6创新发展大会”。在会上,得知了一个了不得的数字,截止到今年,中国十亿互联网用户,有一半人都在用IPv6网上冲浪,也就是说,我们已经拥有全球最大的IPv6用户群了。

可如果走出会场大门,随便拉一个路人问问“你知道IPv6吗”,大概率会收获一个茫然的眼神。尽管IPv6对于互联网产业和数字经济来说非常非常非常重要,但作为一种十分底层的技术,依然有很多普通读者,不知道IPv6到底是什么?能干吗?有什么优势?

当我走进国贸站,搭上地铁一号线,看着下班高峰期的人群被运送到城市的四面八方,突然灵光一现:IPv6与IPv4的区别,不就是新线路与一号线的区别吗?

从互联网“后来者”到“引领者”:这场IPv6大会上,我读懂了中国式创新

拥挤到没有落脚之处的站点,被一把推进车厢人贴人的体验,北京一号线的早晚高峰,绝对让经历过的人印象深刻。而新建成的路线,往往车厢宽阔,座位又新又软,少了拥塞连行驶速度都更快了。

IPv6,就是一条能容纳无限多乘客(和设备)的上网新路线。而IPv4呢,则像是建设较早、空间有限、一座难求的老线路,而且已经进入了停业倒计时,不再接收新乘客了。所以,让更多网络用户、千行百业搭乘上更新更快更好的网络,是时代的需求,也是IPv6的使命。

不过,罗马不是一天能建成的,这条IPv6新线路的建设进度如何?每个阶段的任务和挑战分别是什么? 不妨一起沿着IPv6这条新线路,抢先感受一下高速变化中的数字生活。

大路宽又阔:究竟什么是IPv6?

如果把我们每个人都看作是物理世界到数字世界的游客,那么IP网络层协议就是唯一的“路线”。每个人或设备想要联网,都需要拿到这条路线的“路引”,也就是IP地址,才能顺利通行进行数据传送。

而IPv6靠实力“上岗”,成为替代IPv4的下一代互联网协议。你可能会问,那IPv5去哪儿了?互联网协议第5版是上世纪80年代开发的实验性协议,没有被广泛部署,能接替IPv4“岗位”的就顺延到第6版IPv6了。

IPv6能够成为全球互联网接下来发展的“希望”,自然也有不少杀手锏,比较值得一提的是:

1.规模更大。

IPv4最早是面向军用的,当时并没有想到它会成为全球网络,IP地址量是2的32次方,也就是40多亿,随着30多年的发展,加上智能手机、物联网等新上网设备越来越多,IPv4地址池已经枯竭,无法再满足更多设备的联网需求。而IPv6的IP地址量是2的128次方,达到了万亿之多,空间规模大到难以想象,有人称IPv6可以让地球上每一粒沙子都拥有一个IP地址。从IPv4向IPv6转变,可以一劳永逸地彻底解决IP地址短缺问题,这也是二者最大的差别。

从互联网“后来者”到“引领者”:这场IPv6大会上,我读懂了中国式创新

2.安全更高。

万物互联时代来临之后,大家突然发现新增了许多互联网设备,鱼缸、摄像头、电子门锁等等,都有可能成为被黑客盯上的漏洞,便利的同时也带来了很多风险。这时候,IPv6建设也就至关重要了。

IPv6可以发放无限多IP地址,这意味着所有设备都可以拥有单独地址,端对端解析不仅会带来更快的响应,还能够实现端到端的指令控制,进行端到端加密 (E2EE),让中间人攻击更加困难,极大地增强网络的安全性。

3.平衡性强。

大家都知道,中国是互联网的后来者,此前,底层互联网协议比如IPv4的根服务器,没有一台在中国,而一旦DNS服务被切断,意味着网络会集体中断。当然,并不是每次访问都要经过根服务器,但没有始终意味着隐患的存在。

而借着升级IPv6的契机,能调整不均衡的互联网资源管理和分配格局,比如2017年“雪人计划”中,就在中国部署了4台IPv6 根服务器,形成了新的网络格局。

5G、物联网、云计算、人工智能、工业互联网等等新技术革命,都离不开网络技术的支撑。

从这个角度看,普通人的数字生活、千行百业的数字化升级,必须搭乘上IPv6这条宽阔的“新线路”。

数字化“新线路”,究竟该怎么修?

“新线路”虽好,建成却不易。在2021中国IPv6创新发展大会上,我得知了一个好消息和一个新问题:

欣喜的是,从2017年中办、国办印发了推进互联网协议第六版IPV6规模部署行动计划以来,中国的IPv6发展可谓是一骑绝尘。目前,我国IPv6网络基础设施规模已经全球领先,移动网络IPv6流量从无到有,已经申请的IPv6地址资源位居全球第一。

但现在还不是骄傲的时候,发展过程中新的问题也出现了。大会上发布的中国IPv6发展状况白皮书,显示中国IPv6网络的质量、流量和应用方面,还存在一些差异和问题。举个例子,目前局域网上IPV6流量只占到了总比的5%,骨干网上 IPv4 和IPv6的比例基本相当,切换过程还需要一段时间。

之所以会出现这样的情况,主要有三个挑战:

一是效益。因为IPv4 和 IPv6设备无法直接相互通信,所以需要建立IPv6 专用站点,对于网络运营商、局域网企业来说,改造现有网络这是一件短期内回报不明显的事情,而且 IPv4还将与 IPv6共存一段时间,也会增加运维难度和成本。

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二是技术。作为下一代互联网,IPv6体系结构创新也存在不少技术挑战,比如说产业互联网要求高度可靠、稳定的网络,需要确定性体验保障,解决IPv6抖动比较大丢包的问题;另外,IPv6设备激增,会带来大量的新代码和未知漏洞,增加网络的隐性安全风险,确定性传输也需要技术创新。如果不掌握核心技术,很难在IPv6时代掌握标准话语权。

三是生态。一条“新线路”怎样才能让各方协同投入、快速运转起来呢,除了政府、运营商、科技公司等的努力之外,最关键的是大量“乘客”的加入,让IPv6被广泛应用,从而产生规模流量、带来商业回报。海外起步较早,2012年的世界IPv6启动纪念日上,谷歌、Facebook、雅虎等知名网站都正式开始永久性支持IPv6访问,中国目前TOP50商业网站/移动应用中支持IPv6的还不多,运营商迁移动力不足,又进一步延缓了应用创新的脚步。

只有“产学研用”生态积极协同,才能加速IPv6的繁荣,让这条“新线路”早日叫好又叫座。

格局打开,IPv6创新与数字中国的碰撞

客观来看,中国IPv6取得的成绩已经足够瞩目,要知道2019年的时候,中国IPv6部署率还只有10.80%,排名世界第44位,比印度都低(APNIC统计数据),而仅用了两年时间,我们的IPv6网络活跃用户已经达到5.5亿,IPv6地址激活数量排名全球第一。

与这种趋势相伴的,是如火如荼的产业数字化建设。数字中国给IPv6带来了广阔的创新空间,比如说:

智慧城市、智慧工厂、智慧医疗等产业智能项目中,出现了大量的自动化设备、智能设施上云的需求,要求稳定可靠在线的网络支持,这赋予了IPv6真实可感的商业价值;

智能家居/云游戏/VR/AR等新技术的普及,5G到来让个人网络用户对高速入网、入云有着更高标准的要求,传统IP网络捉襟见肘,推动运营商网络不断升级。

举个例子,传统IP网络采用的是分段式业务部署方案,企业上云需要多个部门对接协调操作,进行分段跨域配置,业务开通速度很慢,往往按月度计,这就直接影响了企业的升级速度和业务进展。而基于IPv6分段选路,可以简化网络协议和跨域难度,直接建立一个端到端的通道,相当于一辆“直达车”,从而帮助企业“一跳入云”,快速部署。

从互联网“后来者”到“引领者”:这场IPv6大会上,我读懂了中国式创新

直达车出现以前,上云经过多个节点“换乘”,过程可谓是又长又慢又麻烦,途中的不确定因素(抖动)还很多。而IPv6不仅可以节省时间,大大缩小了网络时延;而且降低了多跳带来的风险,网络确定性更高。保障安全安全的效率也更高,可以在分钟级找到网络威胁,及时处理,网络故障的恢复也从一天转变为分钟级解决。

这样一趟“直达车”,是数字中国通往云与智能时必不可少的基础设施。而中国的智能化进程,也让IPv6进入了高速创新的快车道。

产业土壤中,生长出的IPv6+

IPv6本身就是个新技术了,还能怎么创新?这就要提到IPv6+了。

5G和云时代的到来,也给IP网络带来了新的挑战,比如移动终端设备迅速增长。

华为GIV2025预测,到2025年,全球物联规模将突破1000亿,这就使得IP地址的需求量激增。但是,要在海量地址里找到对应的路由器并不容易,这就需要在IPv6路由编制和算法上有较大的变革。

另外,产业智能化推动云服务与网络的加速融合,这对网络的实时性、移动性、确定性等都带来了更大的挑战,才能支撑产业级智能应用。

此外,泛在联接、海量传感器也在不断打破网络边界,带来安全、功耗等新问题。《2020年中国互联网安全报告》的统计数据显示,2020年的WEB应用的攻击高达95.24亿次,万物互联趋势下,网络安全也需要更严格的保障。

在这些现实挑战面前,IPv6自然也就要更进一步,IPv6+因此诞生。

此次大会上,中国工程院院士邬贺铨先生,也提到了以IPV6+引领创新的六个维度:广联接、超宽带、低时延、自动化、确定性和安全。

从互联网“后来者”到“引领者”:这场IPv6大会上,我读懂了中国式创新

这六种能力,让IPV6+成为IPV6进一步发展的新动能。但获得上述能力却并不简单,就像是从修地铁变成修“磁悬浮”列车,需要一系列技术突破和产业实践。

在此次大会中评定的IPV6部署优秀案例中,华为IPv6+智能云网创新解决方案,就成为了“关键技术创新”类互联网协议第六版(IPv6)规模部署和应用优秀案例。

这种认可,自然是基于硬桥硬马的技术能力,比如为了实现广联接,打造了APN6的应用感知;通过FlexE层次化切片技术,实现资源隔离带宽保障,从而支撑确定性时延,避免丢包;用SRv6进行路径编排,实现跨域的端到端连接服务,实现一跳入云;iFIT随流检测技术,可以实时感知业务,自动定位故障、修复网络;乾坤安全云结合企业侧安全天关,以订阅的方式提供安全服务和云上运维,为用户构建云网安一体的立体防御能力。

这些技术创新,也在产业侧得到了应用验证。目前,华为IPv6+智能云网创新解决方案,已经在政务、医疗、金融、矿山、港口等场景落地,不仅切实推动了IPv6的发展进程,也助力中国成为全球运营商市场IPv6+云网商业部署最快的市场。

从互联网“后来者”到“引领者”:这场IPv6大会上,我读懂了中国式创新

当技术力量与产业价值结合在一起,中国用毋庸置疑的领先身位,成为全球IPv6的创新者与贡献者。在IPV6+方面的一些标准草案中,中国的贡献度也远高于IPv4和IPv6时期。

从昔日底层网络标准的追随者,到今天引领IPv6+的发展,IPv6的普及,也是一个“后来者”奋起直追、直道超车的过程。它或许不像5G那样广为人知,却同样的硝烟弥漫、不容有失。

这条“新线路”,是数亿人、千万行业的数字生活保障,承载着我们对智能时代、数字中国的所有畅想与可能。

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