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科普：IPv6最新技术，加快与落实工作部署概况
2019年3月《关于2018年国民经济和 社会 发展计划执行情况与2019年国民经济和 社会 发展计划草案的报告》正式发布，报告列举了2019年中国要推进的70个大型工程项目，其中将5G和IPv6列为第十大工程：“加快5G商用步伐和IPv6规模部署，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设和融合应用”。
2019年，IPv6进入了第二阶段，预期到2020年末，IPv6流量必须要占据50%，新增网络不再使用IPv4，排名靠前的互联网应用、企事业单位、运营商的固定和移动网络全部要支持IPv6商用。IPv6协议不是对IPv4协议的简单扩展，也不能做拿来主义直接去用，IPv6也要面对一些新问题的出现，所以IPv6自己也要不断做创新。由此，不少新的IPv6技术随之而来，这些技术完全为IPv6技术量身定做，打着深深的IPv6技术的烙印。下面，我们就来介绍几个当前比较火的IPv6技术。
SRV6技术
Segment Routing(SR)技术是由Cisco提出的源路由机制，旨在IP和MPLS网络引入可控的标签分配，为网络提供高级流量引导能力，简化网络。SR有两种方法，一种是基于MPLS的Segment Routing(SR-MPLS)，另一种是基于IPv6的Segment Routing(SRv6)。SRv6是IPv6与SR技术的结合，依靠IPv6地址的灵活性，通过IPv6报文的扩展支持隧道功能，从而取消了MPLS转发承载技术，将普通IP转发和隧道转发统一，简化网络。SRv6使用嵌入在IPv6数据包中的SRH(Segment Routing Header)，支持SRH节点读取报头、更新指针、交换目标地址并转发，这是一种基于IPv6网络的SR技术，目前仍是IETF的草案。
SRv6从2017年开始启动标准化进程，短短一年半，已有超50个的草案，覆盖组网的各个方面，可见大家对SRv6技术的热情程度。不过，SRv6对ASIC提出了一些特殊要求，SRv6节点必须沿SR路径执行多个操作，包括读取SRH，将IPv6目标字段重写到路径中的下一个节点，更新指针以及执行特定于节点的操作，目前我们还没有看到支持SRv6的网络设备出现，仍是处于技术研讨阶段，相信在后面的ASIC中会添加支持SRv6。在软件中，Linux内核通过SREXT内核模块支持内核版本4.10的SRv6，开源FD.io项目也支持SRv6。SRv6实质上是SR在IPv6中的落地，鉴于IPv6本身协议应用还没有IPv4普及，所以当前SR-MPLS更实际一些，而且SR-MPLS不需要任何特殊ASIC要求，仅需要特定的SR-MPLS控制平面软件，不影响ASIC转发数据包能力，已有实际应用落地。
DIP(Deterministic IP)技术
在IPv6包头中唯一新增的Flow Label字段，为基于流差异化服务提供了更方便的网络层识别方式，使得路由器对流的识别不再依赖传统的五元组，可以在不解析TCP/UDP四层传输层包头的条件下，实现对流的精准识别，并匹配相应的流转发策略。
IP协议最初的“尽力而为(Best Effort)”已满足不了新应用场景中差异化服务的需求，确定性服务最早在IETF DetNet工作组被提出来，旨在为数据流提供确定性低时延及低抖动的IP层转发，并孵化出DIP(Deterministic IP)技术，DIP能够通过确定性的报文调度和核心无状态的网络架构，同时实现三层大网端到端时延确定性和大规模可扩展性，使得在IP网络可以为高优先级别的流提供确定性的转发服务。所谓确定性服务指的是服务选择中QoS信息往往具有不确定性，通过一些技术处理达到相对的确定，以便更好地进行流量调度。DIP技术不仅在流量调度上可以大显身手，在IP溯源技术上也有建树。DIP利用确定包标记溯源法，记录边界路由器IP包，可获得相应入口地址和攻击源所在子网，这种溯源方法简单高效。
Multi-homing技术
Multi-homing多宿主技术是一种重要的网络服务方式，具有提高网络可靠性、实现均衡复杂、增加网络带宽、保证传输层存活性等优点。Multi-homing并不是IPv6的一个新概念，但在多宿主环境中部署IPv6，还是会遇到不少新问题。IPv6的自动配置功能，采用格式正确的ICMPv6路由器公告(RA)，会引起设备安装传送路由器的默认路由，当不止一个路由器发送这样的数据包时，问题就会出现。虽然两个路由器发送这种格式正确数据包的可能性微乎其微，可是在测试网络中，路由器公告很容易溜出去、跑到生产环境上，或者是跑到不同的测试网络上，从而造成严重破坏。
Multi-homing问题会导致流量似乎丢失或从来没有被发送。区别在于，它时而行，时而不行，似乎是间歇性的。这归因于计时器或生命周期的不同，让设备有一个“恢复”期间，它在这段期间似乎会正常运行。在IPv6中，可以通过路由策略、主机中心策略和网关策略来解决Multi-homing问题。路由策略使用BGP的IPv6多宿主或者“隧道”机制的IPv6多宿主和ISP之间协商的多宿主实现。主机中心策略是通过主机来实现链路容错性和均衡复杂能力的，由主机对源地址和目的地址进行选择，选择不同的源地址相当于选择了不同的ISP。网关策略在多宿主站点和上游ISP网络之间使用一个网关，对源地址的转换达到多宿主的目的。Multi-homing技术不是IPv6特有，IPv4网络中就存在了，不过Multi-homing在IPv6部署时会遇到新问题，因而基于IPv6的Multi-homing出现了各种应对策略。
除了以上三种，IPv6还有Mobile IP，VXLAN over IPv6等一系列新的技术，很多都处于标准草案阶段，大家对IETF RFC草案标准贡献也比较活跃。现在的IPv6网络部署仍处于初级阶段，随着IPv6网络的普及，这些新技术迎来了实践的机会，相信还会不断有新的技术加入进来。从IPv4到IPv6，不仅仅是简单的地址长度增加，借助于这次网络变革，IPv6也设计了许多解决以往网络顽疾的新技术，寄希望在IPv6网络到来之时，顺便解决掉。从IPv4到IPv6的进化过程已不可逆转，有一大推的网络问题等待IPv6技术去解决。
IPv6“高速公路”全面建成 运营商贡献了哪些力量？
（易欢）随着新一轮 科技 革命和产业变革的深入推进，发展IPv6对促进互联网演进升级，加快建设网络强国和数字中国具有重要意义。近年来，在产业各方的努力下，我国IPv6规模部署实现跨越式发展，IPv6 “高速公路”全面建成，信息基础设施IPv6服务能力已基本具备。在这其中，三大运营商贡献了巨大的力量。
中国电信：云网端到端IPv6改造基本全面完成
7月12日，在“首届IPv6技术应用创新大赛启动会暨IPv6+创新高峰论坛”上，中国电信研究院高级技术专家、北京市IPv6重点实验室主任解冲锋表示，中国电信从2003年开始推进IPv6工作，大力推动技术研究，现网试点和规模部署，获得各方好评。“目前中国电信已建成端到端畅通的IPv6高速公路，云网端到端（网络、云、终端等）IPv6改造基本全面完成。”
具体而言，在现网试点方面，2003年中国电信建设国内最大的运营商CNGI网，进行IPv6验证示范；2005年承接了国家下一代互联网的第一批示范工程；2010年在江苏和湖南打通第一条基于IPV6的电路。网络基础设施方面，移动网和固网已全面完成改造，支持IPv6；移动网31省4G、5G核心网用户面均已开启双栈，5G核心网控制面已开启单栈；固网12000多台设备开启IPv6。终端方面，90%以上的可控家庭网关已经支持并开启IPv6，新增手机终端、家庭网关、智能家居终端、物联网终端等默认支持并开启IPv6功能。
解冲锋表示，“十四五”时期，中国电信将持续做好IPv6规模部署和应用，围绕全面建设网络强国的总目标，切实履行电信的运营商和央企双重职责，落实国家要求，从强IPv6网络安全能力、提升IPv6云网端到端能力、提升IPv6云网运营能力、深化IPv6应用改造、推进IPv6技术创新、加强统筹协调六大方面开展工作，加快IPv6规模部署应用，全面提升IPv6发展水平。
据介绍，下一步中国电信将从以下三个方面推动我国IPv6更好更快发展。
技术创新方面，加快IPv6关键技术的应用及突破。推进兼容性、确定性、自动化、安全性的产业化、规模化应用；为网络全面注智，实现网络的自规划、自运行、自适应、自优化。
业务创新方面，联合创新，繁荣IPv6业务体系。与国际组织、高校、设备商、各行业客户、互联网应用服务提供商等加强合作；发挥运营商的云网优势，加强对千行百业的赋能，助力典型行业、重点企业打造创新产品。
模式创新方面，内外结合，助推商业模式创新。打造应用感知型网络，实现运营商自身网络服务模式创新转型；云网能力全面开放，为IPv6商业模式的全面创新与繁荣提供坚实的基础。
中国移动：建成全球用户规模最大的双栈网络和IPv6单栈网络
中国移动自2003年开始IPv6技术研究，历时近20年，借助移动网络换代的 历史 机遇突破IPv6发展瓶颈，通过“3G起步，4G同步，5G内生”推动实现移动网络与IPv6同步发展，建成全球用户规模最大的双栈网络和最大的IPv6单栈网络。
在“首届IPv6技术应用创新大赛启动会暨IPv6+创新高峰论坛”上，中国移动研究院基础网络所主任研究员程伟强讲到，中国移动自研IPv6浓度测试工具，推动IPv6端到端升级改造。截至今年6月底，移动网7.72亿IPv6用户流量占比达41.7%，固网1.69亿IPv6用户流量占比达12.6%。
算力网络时代，中国移动将持续推动IPv6/SRv6创新，构建统一算网IP底座，推动算力网络技术发展。
程伟强表示，中国移动基于IPv6/G-SRv6构建大带宽、低时延、高可靠、智能调度的IP底座，支撑算力网络演进；入云+云间+云内网络统一SRv6/G-SRv6极简协议，整合云、边、端、网的基础资源，构建无处不达的算网服务；G-SRv6网络切片+随流检测提供确定连接服务及端到端业务质量感知，深度匹配不同算力间的低时延、高可靠性连接需求；G-SRV6应用感知+业务链提供算+网+应用的连接，实现差异化、可增值的服务。
中国联通：IPv6+1.0实现规模部署
今年1月，中国联通IPv6+1.0运营服务正式启动，标志着中国联通正式进入“IPv6+”时代。在“首届IPv6技术应用创新大赛启动会暨IPv6+创新高峰论坛”上，据中国联通研究院未来网络研究部总监曹畅介绍，目前IPv6+1.0已实现规模部署，有力支撑千行百业数字化转型，为网络强国建设、壮大数字经济注入强劲动力。
在网络承载能力方面，新建千兆光网、5G网络同步部署IPv6，4G网络、固定宽带网络全部升级改造；应用服务性能方面，已有IDC、云平台、DNS全部完成IPv6改造，新建节点全部支持IPv6；终端支持能力方面，新增家庭网关、家庭智能组网产品、物联网终端全部支持IPv6。结合“三千兆”业务发展，计划在“十四五”期间完成全部老旧固网宽带终端设备的升级替换。
接下来，中国联通通过四方面布局，从外部驱动转向内生驱动，持续深化IPv6+产业升级。“一是打造先进开放的下一代互联网技术产业生态；二是增强加快推进IPv6规模部署和应用的紧迫感和责任感；三是全面构建领先的IPv6技术、设施、应用和安全体系、网络、平台、应用、终端全面支持IPv6；四是凝聚产业链多方力量，形成协同共赢的强大合力。”
曹畅透露，中国联通2022年IPv6流量占比目标是移动网络45%、固定网络13%；2023年IPv6流量占比目标是移动网络50%、固定网络15%。中国联通将从强化网络承载能力、提升终端支持能力、推进IPv6单栈试点和物联网单栈试点、完成SRv6 40城市改造、推动行业系统IPv6改造五方面践行这一目标。
srv6是华为独有吗
是。
SRv6是一种网络转发技术,SR指SegmentRouting技术,v6指原生IPv6,SRv6就是IPv6+SegmentRouting。SR-MPLS使用4字节标签标识路径信息,MPLS标签仅能标识标签值、TTL、标签栈底三个信息,无扩展信息能力。
sdn和srv6为什么会共存
因为SRv6完全基于SDN架构。
SRv6完全基于SDN架构，可以跨越APP和网络之间的鸿沟，将APP的应用程序信息带入到网络中，可以基于全局信息进行网络调度和优化。
SRv6是IPv6时代网络SDN化的首选技术，SRv6具备很高的可扩展性，更好的应用结合能力，更强的编程能力，可充分应对未来业务变化对网络的诉求。
什么叫新IP时代？
“新IP”中心，其实就是基于区块链技术层面的对IP数字化转型的意思，更多的还是可以关注官方号“中芯区块链服务平台”
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