互联网从诞生到现在已有50多年的时间了,依然是全球科技与经济发展的主要驱动力。随着互联网发展的“主战场”从消费型互联网转向产业型互联网,全球互联网发展进入泛在普及、深度融合、变革创新、引领转型的新阶段,互联网对经济社会运行、生产和生活方式、公共服务模式正产生根本性和全局性的影响。在此过程中,随着下一代互联网、5G、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的推广应用,经济社会全面开启数字化转型升级的趋势愈发明显。世界主要国家纷纷做出加快网络演进创新的战略部署,力争在新一轮技术和产业竞争中占据优势。以印度为代表的互联网后发国家直接在IPv6新赛道上发力,拥有大量IPv4地址的美国也看重IPv6的优势,明确将向IPv6单栈发展。以互联网工程任务组、欧洲电信标准组织、国际电信联盟为代表的国际标准化机构持续开展新型网络技术的研究探索。

我国也高度关注并重视网络创新演进发展,2017年11月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》。该计划的发布实施拉开了我国全面加速向IPv6演进的帷幕,政府部门、基础电信企业、互联网企业、设备制造企业、科研机构和高校等积极响应、通力协作、密切配合,我国IPv6发展在网络基础设施、应用基础设施、终端、应用、基础资源、用户数及流量等各个方面都取得了长足进步。经过5年多的时间,我国建成了全球规模最大的IPv6网络和应用基础设施,典型应用和特色服务不断增多,IPv6用户数全球第一,规模部署工作取得了瞩目成就。

回顾过去50多年来互联网技术演进及产业发展的历程,创新是互联网发展的永恒主题,技术与市场双轮驱动是互联网发展的不竭动力。如今,高质量发展的目标要求企业进行数字化转型,通过IPv6上云打通数据采集、传送、计算、决策的全过程是数字化转型的有效途径,IPv6展现了广阔的创新空间。积极开展以IPv6为起点的下一代互联网网络创新顶层设计,着重强调互联网的开放共享和跨界创新思维,加快推动信息通信技术与千行百业数字化进程深度融合,就成为推进IPv6规模部署工作的重中之重。2019年,在推进IPv6规模部署专家委员会的指导下,我国产业界成立了“IPv6+”创新推进组,中国信息通信研究院、中国电信、中国移动、中国联通、华为、中兴、中国石油、中国石化、国家电网、中国工商银行、中国建设银行、中国银联、清华大学、北京邮电大学等单位积极参与其中。“IPv6+”创新推进组提出打造“IPv6+”网络技术创新体系的战略发展目标,确定用10年左右,以推进IPv6规模部署国家战略为契机,建立可演进创新、可增量部署的“IPv6+”网络技术创新体系,引领我国“IPv6+”核心技术、产业能力及应用生态实现突破性发展,并提供以“IPv6+”系列标准为代表的网络演进创新中国方案,打造赋能数字化转型发展的新型基础设施。

“IPv6+”是基于IPv6的下一代互联网的升级,是对现有IPv6的增强,是推动技术进步、效率提升,面向新一轮科技革命和产业变革的互联网创新网络技术体系。基于IPv6网络技术体系再完善、核心技术再创新、网络能力再提升、产业生态再升级,“IPv6+”可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服务提供、更加优异出众的性能与用户体验,以及更加智能可靠的运维与安全保障。针对当前云网融合、5G承载及产业互联网灵活组网、快速部署、可靠传送、确定时延、简化运维、优化体验等新型承载需求,“IPv6+”创新推进组已经在“IPv6+”概念、内涵外延、核心技术、产业布局、发展阶段及路线图和时间表等问题上达成了初步共识,确定了技术研究和产业实践“三步走”的发展策略,分阶段推进。

第一阶段,构筑“IPv6+”网络编程基础能力。重点开展SRv6相关技术研究和产业实践,实现对传统MPLS网络基本功能的替代(包括虚拟专用网、流量工程及快速重路由等)。通过SRv6规模部署简化IPv6网络业务部署,使得IPv6网络基础设施具备业务快速发放、灵活路径控制等特性。

第二阶段,提升网络SLA体验保障能力。重点开展IPv6网络切片、随流检测、新型组播等技术研究和产业实践,在网络演进中引入VPN+、IFIT、BIERv6等特性,发展面向5G和云网融合的承载应用,包括面向5G行业使能、Cloud VR/AR及业务链应用等。

第三阶段,发展网络应用感知能力。伴随云服务和网络演进的融合进程,重点研究云服务和网络之间的信息交互技术,探讨云服务应用感知、资源即时调用与网络能力开放之间的协调机制。可以预见,云网深度融合必将给下一代互联网产业的发展带来深远的影响。

“IPv6+”网络技术创新体系必将对推动我国互联网产业发展以及提升国家综合竞争力发挥关键作用。下一步,希望“IPv6+”创新推进组充分依托我国IPv6规模部署的发展成果,整合IPv6相关产业链力量,加强基于“IPv6+”的下一代互联网技术体系创新,从网络编程、网络切片、确定性路由、管理智能化、内生安全及融合创新应用等方面积极开展技术研究、试验验证、测试评估、应用示范,不断激发IPv6网络创新潜能,拓展业务支撑能力,完善“IPv6+”网络技术创新体系。与此同时,加大“IPv6+”应用推广力度,促进传统产业转型、培育新兴业态、增强公共服务能力,加快互联网与实体经济更广范围、更深程度、更高层次的融合创新,构建新格局、打造新动能、壮大新经济。

本书的作者是“IPv6+”创新推进组的组织者和“IPv6+”国际标准化的重要贡献者,长期从事IPv6项目开发研究与应用试验及监测评估工作,对国内外IPv6发展动态和国际标准化进展有深入的了解,有较为丰富的IPv6推广应用的经验。本书从“IPv6+”网络技术创新体系的顶层设计出发,面向泛在物联网、云网融合、产业互联网等发展需求,注重网络运营、业务开发及垂直行业工程实践,学术性与实用性并重。本书的出版正值我国积极推动IPv6规模部署与过渡演进的关键时期,希望本书能激发更多有志之士在我国IPv6规模部署行动中产生更多创新成果,本书值得向从事互联网技术研究工作的工程师、科技工作者、高校师生推荐,是为序。

邬贺铨
中国工程院院士
推进IPv6规模部署专家委员会主任