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IPv6+,数字经济的联接底座

IPv6+从超宽、广联接、安全、自动化、确定性和低时延6个维度提升了网络能力。

文/华为数据通信产品线高级营销专家 李泓锟
《华为技术》第89期
李泓锟

互联网是关系国民经济和社会发展的重大信息基础设施,深刻影响着全球经济格局、利益格局和安全格局。IP地址作为重要的互联网基础资源,是互联网各系统之间进行识别和数据传输的基础,IP地址对于互联网产业的重要性,就如同无线频谱对于5G。迄今为止,IPv4已经使用了30多年,以IPv4为基础的互联网体系,承载了绝大多数应用。在互联网设计初期,由于没有考虑到该技术的体量会覆盖全球,因此随着互联网的广泛应用,IPv4地址枯竭的问题日益凸显,自2011年2月3日互联网号码分配机构(IANA)宣布全球中心IPv4地址池耗尽以来,全球五大洲际IP地址分配机构的存量IPv4地址不断下降。

而另一方面,随着数字经济的兴起,智慧城市、工业互联网、远程医疗等新业务快速发展,未来,互联网将会覆盖到城市中的每盏路灯,工厂的每台设备、传感器,家里的每台电器,乃至人们身上的每一个可穿戴智能设备,连接数量将出现爆炸式增长,规模从十亿走向千亿。在这个动辄需要几十万甚至数亿个IP地址的云服务、物联网应用新时代,IP地址开始变得捉襟见肘,基于IPv4的互联网已无法满足各行业数字化发展的诉求,打造面向万物智联的下一代互联网迫在眉睫。

IPV6+应运而生

IPv6拥有充足的地址空间,可为所有接入互联网的终端分配唯一的“身份标识”,以满足万物互联时代“一物一地址,万物皆在线”的连接需求。而百行千业都在进行的数字化转型,则对网络提出了更多个性化的诉求,即网络不仅要满足联通性,还需拥有高品质、灵活性等一系列新能力。与此同时,万物互联时代,随着虚拟空间与现实世界的深度融合,网络空间已经成为“第五大空间”,需要用技术来构建一张安全可信的网络。基于此,IPv6除了可支持海量地址空间之外,还具备协议设计更安全,支持灵活扩展等功能,其作为下一代互联网的起点,将为未来的网络创新提供无限可能。

而IPV6+则是面向5G和云时代的IP网络创新体系。IPv6+可以实现更加开放活跃的技术与业务创新、更加高效灵活的组网与业务提供、更加优异的性能与用户体验、更加智能可靠的运维与安全保障,进而支撑下一代互联网的升级演进与创新发展。

与IPv6 相比,IPv6+实现了3个维度的重大创新:一是以SRv6分段路由、网络编程、网络层切片、确定性转发、随流检测、智能无损、新型组播和应用感知等为代表的网络技术体系创新;二是以网络故障发现、故障识别、网络自愈、自动调优、自动驾驶等为代表的智能运维体系创新;三是以消费互联网扩展到产业互联网为代表的网络商业模式创新。

作为IPv6的升级,IPv6+可从超宽、广联接、安全、自动化、确定性和低时延6个维度全面提升IP网络的创新能力(如图1所示)。

IPV6+

IPv6+创新体系六维度能力

超宽:持续释放超宽带力量,应对未来业务的不确定性挑战。端到端400GE全面覆盖接入、骨干及数据中心网络,以承载千亿联接及万物上云的数字洪流。

广联接:提供了多业务承载及网络服务化能力。利用SRv6等技术,实现了端到端流量调度、协议简化、网络可编程和用户体验保障,满足了多业务融合体验的需求。

安全:为IP网打造内生的安全体验。IPv6+采用零信任模式对所有访问进行认证及鉴权,并只提供最小访问权限。云网安一体的协同威胁处置架构,实现了从小时级到分钟级的威胁遏制。

自动化:使能自动、自愈、自优、自治的自动驾驶网络。采用人工智能、随流检测、知识图谱等新型技术,在将故障恢复时间从小时级缩短到分钟级的同时,实现了网络故障的智能预测。

确定性:为IP网络打造可预期的确定性体验。利用切片技术提供的高安全、高可靠、可预期网络环境,将抖动从ms级降低为us/ns级。同时,利用无损网络技术实现了数据中心的0丢包。

低时延:打造人与虚拟世界实时交互的沉浸式体验。城域端到端时延降低到10ms级;通过端网协同,数据中心网络的静态时延从μs级降低为百ns级,动态时延单跳从10-100μs降低到1μs,打造了更为高效的数据通道。

IPV6+构筑联接底座

目前,发展增强型IPv6+网络,通过IPv6规模商用部署及IPv6+创新实现网络能力的提升,驱动网络与业务的融合发展,已在政务、制造、金融、能源等行业的数字化转型进程中发挥重要作用,构筑了数字经济的联接底座。

IPV6+

IPv6+数字政府:在数字政府的建设中,如何打破数据无法互通的难题,以提高政务中心的“一网通办”是其最核心的需求。IPv6+采用技术手段打穿组织壁垒,通过集约化网络建设,将所有委办局统一承载在同一张网络上,在实现数据高效共享,城市高效运营的基础上,助力数字政府实现了上下联动、部门协同、服务导向的“互联网+政务服务”。以广西为例,其基于IPv6+建设的政务外网第二平面,通过对14个设区市、111个县的全面覆盖,有效解决了政府各部门之间专网林立、数据共享难、网络重复建设等问题,为全区政务数据“聚通用”攻坚行动计划的成功实施打下了良好的基础。目前,自治区本级专网的打通率达到99.9%;全区非涉密信息系统的上云率达到99.9%;全区政务申请服务“最多跑一次”事项的占比达到99.73%,大幅提升了政务服务的效率及便民惠民的公共服务能力。

IPV6+

IPv6+智能制造:目前制造业先进工厂的规模越来越大,一个车间往往拥有几十台甚至上百台设备,由于隶属于不同的制造商,这些设备在数字化过程中会面临协议七国八制、数据孤岛等诸多挑战。IPv6+通过打造全新的工业数字化、智能化“路网系统”,实现了数据在全网的高效流动。以马鞍山钢铁为例,其制造环节涉及上千套工控系统,且不同系统对于质量的需求也各不相同,因此不同的业务需要相互隔离。传统建设独立工业环网的方式,不仅运营成本高且光纤资源消耗巨大。通过引入IPv6+网络分片技术,马钢将多张专网融合成一张可支持多业务隔离的网络,在保障不同系统控制信号互不影响的同时,实现了厂区光纤的部署成本降低90%,运维成本降低80%。

IPV6+

IPv6+金融:Bank4.0时代,银行的服务时间及模式均发生了很大变化,时间从过去的5X8小时发展为7X24小时,模式也从营业厅发展为线上线下并举,这些变化不仅需要数字化转型的支持,快速上云及云互联互通也成为其常态化需求。基于此,基础网络架构变革成为了银行业数字化转型的必经之路,骨干网络作为数据通信的关键基础设施,则是网络架构改革的重中之重。以建设银行为例,其通过IPv6+, 采用广域一张网及数据中心网络统一架构,打造的智能、敏捷、极简、弹性、高可靠金融骨干网络,不仅实现了金融业务的一跳入云,同时,通过对全网的深度透视、深度感知,还可实现网络故障的快速定位及提前预测,将运维自动化率提升了80%,应急处理时间由小时级降低至分钟级,可以源源不断地为大众提供金融服务,温润无声、普惠万物。

IPV6+

IPv6+能源:煤矿井下少人甚至无人,安全生产,提升生产效率是实现智能煤矿的必由之路。其中,智慧综采、智慧掘进等智能化应用的引入,推动了井下应用系统终端的海量部署。IPv6+凭借海量地址空间、内嵌安全能力、网络切片及随流检测等技术优势,为新时代煤矿的创新发展提供了基础网络资源的支撑。在山西新元煤矿,IPv6+实现了5G视频网、综合监控网等多个业务的一网承载,避免了网络建设的重复投资,建网成本降低了50%。同时,通过部署随流检测技术,节省了网络的故障定位时间,将网络运维人员的下井时长降低了80%。煤矿智能化将煤矿工人从环境复杂恶劣的地下矿井,转移到了安全清洁的井上集控中心,不仅极大地提升了煤矿工人的安全感和荣誉感,也充分体现了新元矿以人为本可持续发展的理念。

从联接人到联接万物,IP网络的联接范围不断扩大、联接属性持续增强,IPv6及IPV6+的应运而生,无疑将极大地推动万物智联及应用场景创新的日新月异。IPv6+作为数据通信产业新的代际,是面向5G及云时代的IP网络创新体系,无论是5G还是光接入,均需要通过IPv6+进行承载,IP网络一端联接云端,一端联接企业、家庭和个人,将智能世界的智慧和算力输送到万物,为数字化的发展提供源源不断的动力。

恰如5G与千行百业的融合发展释放出5G+巨大的潜能一样,IPv6通过IPv6+的技术创新及能力拓展,展现了自身超越提供海量IP地址资源的深层价值,吸引了千业百业的协同配合、创新发展,推动互联网迈向IPv6+支撑的智能IP网络新时代。未来,华为数通将持续致力于IP技术的创新,为千业百业的客户提供品质卓越的数通产品,打造无处不在的智能IP联接,构建万物互联的智能世界。