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人民日报记者顾叶开
记者从日前举行的首届IPv6技术应用创新大赛启动会上获悉，近年来，我国IPv6规模部署实现跨越式发展，IPv6网络“高速公路”全面建成，信息基础设施IPv6服务能力基本具备。
IPv6被公认为下一代互联网的商业应用解决方案。它可以为每个联网设备提供独立的IP地址，有望解决端到端连接、安全性和移动性等问题。IPv6部署有利于支持5G、人工智能、云计算等新兴技术的发展，提升我国互联网的承载能力和服务水平。目前，我国活跃IPv6互联网用户6.93亿，移动IPv6流量占比超过40%。
IPv6优势明显，更能满足5G和工业互联网的应用需求。
有人把互联网比作一个“快递系统”，其中的IP地址类似于“邮寄地址”，文本、音频、视频等。网络上的都是打包成“包裹”，然后由“快递系统”运送，最后送到目的地。互联网协议就是这个“快递系统”的工作流程和系统，构成了互联网的基础。
早期的IP协议并不成熟，直到IPv4才被广泛部署。IPv4地址是32位代码，可以生成40多亿个IP地址。然而，随着信息技术的飞速发展，基于IPv4的全球互联网面临着网络地址枯竭、服务质量难以保证等问题。直到IPv6的出现，地址数量达到了2的128次方，其庞大的规模也被形容为“让地球上的每一粒沙子都有一个IP地址”。
“目前，全球从IPv4向IPv6的过渡正在加速。截至今年6月底，全球活跃IPv6用户数量占互联网用户的31%以上。”中国工程院院士、推进IPv6规模部署专家委员会主任吴表示，“采用IPv6不仅仅是为了补充IPv4地址的不足，更要重视IPv6地址空之间的能力扩展和创新潜力的开发，以及与新一代信息技术的全面融合，发挥乘数效应。”
与IPv4相比，IPv6具有许多优势，如提高路由器的包转发速度、提高服务质量、具有更高的安全性、开发大规模实时交互应用，从而更好地满足5G、工业互联网、云网络融合、计算网络等应用需求。
在增强网络对服务的感知方面，IPv6将应用需求信息封装在数据包中，使网络能够感知应用及其需求，便于流量调度和资源调整。“以前我们的网络只能‘看到’原始地址和目的地址，不知道这个‘包’承载了什么样的业务。现在，我们直接从IPv6地址感知这项服务。”何泉举例说，“比如企业希望敏感数据在本地处理，但一般数据都是‘上云’。IPv6可以识别哪些数据在本地处理，哪些数据在‘云’上，甚至可以帮助选择合适的‘云’。”
进入规模商用阶段，IPv6用户和流量实现规模增长。
IPv6在中国起步较早。早在2003年，中国就启动了中国下一代互联网示范工程CNGI，并于2006年开展了现网实验。2008年，我国建成了当时世界上最大的纯IPv6下一代互联网，取得了一些领先的技术和应用成果。此后产业发展加速，到2014年支持IPv6的终端已经上市1亿台。2017年起，IPv6进入规模商用阶段，用户和流量均实现规模增长。
IPv6在中国的规模部署和应用正在全面推进。2017年11月，中办、国办发布《推进第六版互联网协议规模部署行动计划》，提出“加快IPv6规模部署，建设高速、广普及、全覆盖、智能化的下一代互联网”。“十四五”规划纲要提出，拓展骨干网互联节点，新建一批国际通信出入口，全面推进第六版互联网协议商用部署。
2021年7月，中央网信办等部门发布《关于加快第六版互联网协议规模部署和应用的通知》，提出到2025年底，全面建成领先的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系，物联网IPv6活跃用户达到8亿户，IPv6连接达到4亿条。移动IPv6流量占70%，城域IPv6流量占20%。
教育在国内较早开展了互联网关键技术的探索。1994年建成的中国教育科研计算机网是中国自行设计和建设的第一个全国计算机互联网络，采用TCP/IP协议。2004年，中国下一代互联网示范工程核心网CERNET 2采用纯IPv6技术，标志着中国开始探索和研究互联网关键技术。
2021年4月，未来互联网实验设施高性能骨干网开通，核心节点分布在40所高校。它不仅基于纯IPv6网络，还能支持下一代互联网的真实源地址验证系统。该系统支持互联网端系统地址的精确定位和溯源，突破了下一代互联网架构的安全可信关键技术。
清华大学教授、中国教育与研究计算机网络中心副主任李星说，“未来互联网试验设施是仅次于CERNET和CERNET2的第三大网络，也是未来网络的‘试验台’。更具有研究性和未来性，为网络强国建设提供科技支撑。”
国内电信运营商也在积极推进IPv6工作，有序开展技术研究、现网试点和规模部署。目前，中国电信已建成端到端的畅通IPv6“高速公路”，云网络端到端IPv6改造基本完成。截至今年6月底，中国移动移动网络IPv6地址分配已达7.72亿个，固定宽带IPv6地址分配已达1.69亿个。中国联通也不断深化IPv6网络基础设施改造，新建千兆光网络和5G网络同步部署IPv6。
在中国电信研究院高级技术专家解冯冲看来，IPv6的宽地址空将成为网络各元素之间的基本联系，为万物互联创造基础条件。随着IPv6、云计算、大数据等技术的深入融合，传统基础设施将全面升级。IPv6的新协议特性将为创新基础设施空带来更大的发展。
从IPv6到“IPv6+”，通过智能网络升级和业务优化，打造新的发展空间空。
在上海交通大学医学院附属瑞金医院，医疗物流机器人进行跨区域、跨楼层运输，它与调度后台服务器的通信高度依赖网络。5G时延已经达到毫秒级，配合处理效率更高的IPv6网络，可以有效降低网络漫游和切换带来的通信时延，实现实时高速通信。目前，“IPv6+5G”医疗物流机器人已在该院广泛应用。
随着全球最大5G网络在中国的建设，IPv6也同步发展，“IPv6+5G”正在使能各行业的数字化转型。何泉表示，当前，以“IPv6+”为代表的技术创新体系正在蓬勃发展，IPv6与5G、人工智能、云计算的融合创新不断推进。“IPv6+”的出现有望实现网络智能升级和业务优化，为未来网络创造新的发展空间空。
据专家介绍，“IPv6+”是在IPv6的基础上，增加了创新功能。既包括以IPv6分段路由、网络切片、流检测、新型组播和应用感知网络为代表的协议创新，也包括以网络分析、自动调优、网络自愈等网络智能为代表的技术创新。
华为数据通信解决方案设计部门负责人温慧智表示，“IPv6连接设备的数量正在增加。在设备节能的基础上，通过网络协议技术、路径算法和智能控制，力争进一步降低能耗。在泛物联网方面，我们希望从万物互联对网络的需求出发，实现更快、更安全的终端接入和智能网络连接，为行业提供更好的网络基础。”
在连接质量上，“IPv6+”也有很多创新的蓝海。文慧智举例，工业控制正朝着无人化、集中化、实时控制的方向发展，对网络的确定性和可靠性要求更高。IPv6在构建确定性网络方面具有优势。一是可以连接更多的设备；其次，通过确定性IP技术，可以实现远程控制。三是保证工控的可靠性。
产学研广泛而紧密的协同创新也是中国IPv6发展的一大亮点。早在2003年，中国下一代互联网示范项目CNGI启动时，产学研就在各方的密切配合下，实施了示范网络建设、技术研发、应用示范、设备研发和产业化等一系列项目。2010年，清华大学与中国电信成立下一代互联网技术与应用联合实验室，开展IPv6网络架构和关键技术研究，在技术和标准方面取得丰硕成果。
李星认为，国内高校已经在真实源地址认证、下一代互联网过渡技术等方面取得突破。通过发挥各自的科研优势，聚焦IPv6关键核心技术。产学研各方通过建立联合实验室、开展项目合作、举办竞赛等方式，推动了IPv6与各行各业的融合发展，激发了产业创新，全力支持各行业的数字化转型。
