ipv6总体技术方案（IPv6技术与应用创新）

7月12日，由中国信息通信研究院主办的“首届IPv6技术应用创新大赛启动会暨IPv6 创新高峰论坛”在京成功召开。会上，中国工程院院士、推进IPv6规模部署专家委员会主任邬贺铨分享了《IPv6技术与应用创新》的主题演讲。

▲中国工程院院士、推进IPv6规模部署专家委员会主任 邬贺铨

IPv6发展呈现三大趋势

趋势一：从IPv4向IPv6的过渡在加速

据APNIC统计，到今年6月底全球IPv6活跃用户数占网民数之比已经超过31%。根据我国推进IPv6规模部署专家委员会的统计，截止今年5月，中国IPv6活跃用户占比已达67%，IPv6流量分别已占城域网流量10.8%和LTE移动网流量的40.8%。

趋势二：从IPv4/IPv6双栈向IPv6 only即单栈发展

目前，方向越来越明显，纯IPv6不仅向IPv6过渡更彻底，而且使网络更简单。美国把IPv6单栈看成是网络面向未来创新增长的唯一选择，并计划到2025年联邦网络80%将是IPv6单栈。

趋势三：从IPv6向IPv6 发展

采用IPv6的动力不再只是补充IPv4地址的不足，而是看重IPv6地址空间能力的拓展与创新潜力的开发，以及IPv6与新一代信息技术的全面融合并发挥乘数效应。

IPv6应用感知网(APN6)

利用APN，企业敏感数据在本地处理，一般数据上云处理，在多云场景下可按APN选最合适的云。同时，捕获多路视频的AR需要边缘计算与APN来提供与其带宽、时延、可靠性需求相应的网络服务。

邬贺铨认为，“创新是发展IPv6 的关键动力，其中APN6(基于IPv6的应用感知)增强了网络对业务的感知能力，期待在APN6中开发对数据安全分级标记的能力。”

基于IPv6的随流检测(iFIT)

传统的检测方式采用发送检测报文的间接测试方式，不能保证检测报文与真实业务路径一致，丢包检测精度只能达到10^(-3)。

iFIT(随流检测)技术无需外挂探针，将OAM指令携带在用户报文中。处理节点根据报文中的OAM指令信息，收集数据并处理。可检测丢包、时延、路径还原，还可开发对跨境数据流动管理能力。

关于下一步标准化工作，邬贺铨透露道，“插入监测信号的流的比例与选择、自适应的监测抽样率等。

基于IPv6的分段选路(SRv6)

SRv6(分段路由)是在IPv6地址扩展头中指定流量转发路径，通过路径中节点不断更新目的地址完成逐跳转发，支持低时延、组播、快速倒换和高可靠并发。

IPv4地址功能单一，靠增加协议来支撑新应用。IPv6增强地址功能，瘦身网络协议，简单高效。

举个例子，中国建行、农行等大型金融机构都建设了基于SRv6的骨干网，用来实施海外支行、本地支行与区域数据中心的互联，实现了智能调优、极速上云、业务可视、扩容无感。

基于IPv6的位索引显式复制组播技术(BIERv6)

视频会议和游戏等组播应用、气象云图发布、股市数据向订阅者发布、数据中心间数据交互。传统PIM(协议无关组播)N个VPN客户且每客户有M个组播业务时，运营商核心层设备需维护N*M个组播流状态信息,传统组播不堪重负。

通过全网洪泛建立BIER链路状态库，在组播流量的出入节点保留组播状态信息，中间节点不感知组播流，不建立组播转发树，也不维护组播转发状态信息，高效完成组播报文分发。

IPv6的多归属(Multi Homing)特性

IPv6的多归属功能可为终端的一个PDU会话分配多个IPv6前缀，有如下的应用：

• 适应同一个PDU会话中所含的有不同服务质量要求的业务;
• 为移动边缘计算提供基于源地址的分流应用;
• 为5G网络提供先建后断的业务连续性模式，减少切换中断时延，提高可靠性;
• 支持核心网控制面与用户面功能(UPF)分离，实现企业敏感数据与外网安全隔离。

IPv6多归属功能的实现包括：UPF基于数据包的源地址分流上行业务，主机选择不同的源地址，多宿主站点与ISP共用网关来转换源地址。

确定性IP(Deterministic IP-DIP)

工业互联网一些场景需要控制数据到达的时延和抖动。在IPv6包头中新增Flow Label字段，入PE按业务流的QoS要求放行网络可满足该条件的流。同时，通过SRv6向入PE下发路径，同一个流的前后数据包需要路径绑定，支持沿途资源预留。

SRv6路径规划，云化引擎获取网络状态和报文流的抖动要求并计算路径，对允许接入的流预留资源，形成面向连接的路径。

发送时间划分为等长的周期T，数据包按周期进行排队和转发，最大的抖动控制在2T。报文在入PE被整形到T0，会产生最大为T的抖动。报文在出PE某个T周期发出，因与其它P节点发来的报文重排队，可能会引入最大为T的抖动。

边缘整形技术，在入PE对一条流的多个报文进行整形，放入合适的门控队列中。

门控调度技术，多个门控用于确定性IP流，每隔10us轮流打开一个门控。小量门控对普通IP流永远开放。

周期映射技术，入PE在T0周期内的报文，通过计算转到P1的T2周期，同时加入的还有来自其他入PE的报文。

双发选收技术，为提高可靠性在入PE复制流到另一路径，在出PE择先选取。

IPv6支持云网/算网协同，现代企业会使用多云，云网协同调度可优化网络资源，跨域免配置，分钟级开通，应用级保障。SRv6可成为整合云网边端算等的统一通信协议，配置效率可提高60%。

IPv6开创网络技术创新空间

IPv6 支持云网边端协同统一承载，实现业务和网络可感知及精准配置，适应智能算力服务的需要。IPv6 潜力很大，还有很大的创新空间待开发。

近年来，以华为、中国移动、中国联通、中国电信、清华大学、信通院等为代表的中国企业、学术机构，在互联网标准制定的贡献度逐年提升，在国际IPv6创新方面已形成主导力量。

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