IPv6“＋”速跑｜引領“IPv6＋”創新之路，中國聯通在多地開展實踐

2021年是大陸“十四五”的開局之年，中央網信辦于7月釋出《關于加快推進網際網路協定第六版（IPv6）規模部署和應用工作的通知》，指出“十四五”時期是加快數字化發展、建設網絡強國和數字中國的重要戰略機遇期，以全面推進IPv6技術創新與融合應用為主線，以提升應用廣度、深度為主攻方向，實作IPv6規模部署和應用從能用向好用轉變、從數量到品質轉變、從外部推動向内生驅動轉變，打造創新發展新優勢，為建設網絡強國和數字中國提供堅實支撐。

中國聯通認真貫徹落實國家推進IPv6規模部署的相關政策，在全網廣泛部署IPv6的基礎上，積極推動“IPv6+”相關創新工作。“IPv6+”技術包括以SRv6網絡程式設計、網絡切片、随流檢測（iFIT）、新興多點傳播（BIERv6）、業務鍊（SFC）、确定性網絡（DetNet）和感覺應用網絡（APN）等為代表的一系列協定和技術創新，根據技術标準成熟度分為3個階段。“IPv6+”1.0是在IPv6基礎上引入SRv6網絡程式設計能力，基于SRv6可以在IPv6網絡中提供VPN、FRR等特性。“IPv6+”2.0是在“IPv6+”1.0基礎上，針對5G與雲時代的新業務和新功能需求，進一步擴充出SFC、BIERv6等一系列技術創新。“IPv6+”3.0包括APN6、CFN等技術。目前，中國聯通已在北京、雄安、大灣區等多地進行了“IPv6+”1.0的應用部署，并結合“IPv6+”2.0和“IPv6+”3.0相關技術，開展了一系列創新實踐。

“IPv6+”賦能北京冬奧綜合承載專網建設

中國聯通作為北京2022年冬奧會和冬殘奧會（以下簡稱“北京冬奧會”）的官方唯一通信合作夥伴，從北京冬奧會通信服務的規劃階段，就在思考如何建設一張技術簡約先進、服務安全可靠、應用豐富多彩的奧運專網，為各方提供最佳的辦賽、參賽和觀賽體驗，積極促成“IPv6+”系列新技術首次在奧運賽場上亮相，以充分展現中國通信産業的最新發展成果。

北京冬奧會需要在兩地三賽區、87個奧運場館以及北京與張家口之間多條交通幹線周邊提供多種網絡通信服務，包括共享網際網路、網際網路專線、“媒體+”服務。北京冬奧會對終端接入效率、網絡丢包率、網絡往返時延、接入層和核心層網絡可用率、網絡故障恢複時間均有嚴格要求，對不同等級的場館制定了差異化的名額需求。傳統IP網絡主要采用IPv4 MPLS技術，在業務快速開通、确定性體驗、智能運維等方面均無法滿足要求。為保障北京冬奧會通信服務，中國聯通建設了一張以“IPv6+”為技術底座的冬奧綜合承載專網（以下簡稱“冬奧專網”），以SRv6、iFIT、EVPN等先進技術解決傳統網絡的痛點，實作了網絡的智能、可靠、安全。

“SRv6+EVPN”實作

多業務的“零感覺”接入

北京奧運會媒體專用網絡（提供“媒體+”服務）不論是在連接配接數量、連接配接品質，還是在連接配接開通速度方面，都對網絡提出了更高的要求，奧運網絡必須具備以下兩點以實作“任意連接配接”：一是業務訴求可保證，網絡必須能夠滿足業務對開通速度、SLA（帶寬、時延、抖動）和可靠性的要求；二是連接配接運維更高效，在運維全生命周期中對連接配接做到可視、可管、可調。

為了實作“任意連接配接”，網絡中的協定應該盡量少而簡，如圖1所示。一方面可以減輕裝置壓力，實作更多數量的連接配接；另一方面可以減少業務開通時的配置工作量，實作更快的連接配接開通速度。另外還可以減少網絡故障時的定位工作量，更好地保障連接配接品質。

圖1 “IPv6+”實作“任意連接配接”

“SRv6+EVPN”将網絡協定類型簡化為隻有IGP和BGP，并且轉發面回歸到IP轉發，成為最佳承載技術方案。在協定簡化和Native IP轉發的基礎上，“SRv6+EVPN”可以很友善地在各個網域中實作承載方案統一，實作場館和媒體中心之間的“任意連接配接”，端到端SRv6實作業務資訊隻在業務建立和終結點感覺，中間節點不需維護業務資訊，提升了網絡的可擴充性。

網絡切片技術

實作業務安全隔離

冬奧專網為奧運業務特地部署了“專用車道”，通過“IPv6+”網絡切片技術，在同一張實體網絡上按業務類型劃分了不同的切片，不同業務獨享切片資源，不同切片間實作隔離，進而滿足了奧運業務安全隔離的要求。北京冬奧會期間，媒體記者進行賽事報道的“媒體+”、網際網路專線業務不會受到運動員和志願者等其它上網流量的影響，保證高優先級業務的體驗。

“SRv6 Policy+智能管控系統”

提升使用者體驗

為了實作任意品質的連接配接要求，網絡必須有能力對業務SLA進行端到端的管理和保障。傳統的IP/MPLS網絡，隻具備針對帶寬進行局部路徑規劃的能力，無法滿足時延等新的業務SLA訴求，更無法通過對業務SLA進行檢測，實作業務SLA的質差分析和路徑優化。SDN控制器和SR技術相結合，兼具全局最優和分布智能的優勢，可以實作各種流量工程，根據不同業務提供按需的SLA保障，如圖2所示。

圖2 “IPv6+”的SLA保障

“SRv6 Policy+智能管控系統”即為這種技術創新與實踐的結合。冬奧專網根據媒體專線業務SLA進行路徑計算，并将符合SLA要求的路由政策下發給網絡，實作了不同業務的差異化承載，并可實時監測業務SLA狀況，對業務傳輸路徑進行優化。此外，通過政策路由可以靈活實作路徑的故障備份和負載分擔，同時實作冬奧專網内的流量均衡，使網絡擁塞風險大大降低。

“iFIT+AI智能運維”

提升網絡品質

中國聯通作為重大活動通信保障“國家隊”的一員，對保障工作一直是按照穩妥可靠、萬無一失的标準來要求的。中國聯通依托于前期通信保障經驗，建設智能管控系統平台，在冬奧專網引入了以随流檢測為代表的AI輔助運維技術，能夠100%覆寫所有鍊路的保護倒換。随流檢測技術通過對實際業務流進行特征标記（染色），實作了對特征字段丢包、時延測量等名額的實時測量。基于随流檢測的智能運維實作了分鐘級顆粒度的主動感覺，從被動處理式運維轉變為主動預防式運維，同時實作了分鐘級的人工智能輔助故障處理，從依靠運維人員分析問題轉變為由AI輔助運維人員對故障根本原因進行精準定位。

冬奧專網各方面能力和名額已遠遠超出奧組委的要求，中國聯通用實踐證明了“IPv6+”的服務品質實時可視，也充分驗證了“IPv6+”技術在網絡服務中的先進性和可落地性。中國聯通基于“IPv6+”的冬奧專網創新承載方案具備易部署、可複制、簡約、高品質的優點，今後将在國内外重大活動和體育賽事中全面推廣。

“IPv6+”首次用于

雄安5G SA單棧部署

河北聯通積極響應網絡強國戰略，在雄安新區率先開展5G SA網絡的IPv6端到端單棧商用試點。通過在網絡上部署NAT64、網際網路DNS更新支援雙棧，業務系統和承載網單棧的改造，完成5G獨立組網的端到端IPv6單棧試點驗證與現網部署，實作面向業務的IPv6單棧應用示範，為全國網絡和業務全面向IPv6演進提供了堅實的理論基礎和豐富的實踐經驗。

雄安聯通率先部署的5G獨立組網IPv6單棧商用試點，以“IPv6+”技術為底座，率先通過“IPv6+”測試評估，并獲得了中國信通院頒發的國内首張“IPv6+”Ready1.0 5G切片業務評測證書。實踐結果表明，在5G SA 領域IPv6單棧技術是可行的、成熟的。雄安聯通的方案将在全國大規模複制，對IPv6的規模部署起到極大的促進作用。

“IPv6+”服務大灣區格力電器

5G專網建設

2019年7月，廣東聯通攜手格力電器啟動“5G+工業網際網路”的5G專網改造項目，建設國内首個基于“MEC邊緣雲+智能制造”的5G SA切片專網，标志着5G專網技術在智能制造領域應用推廣。

廣東聯通根據格力電器提出的5G網絡訴求和智能制造業務場景規劃，制定了“5G+MEC邊緣雲+切片”的專網總體方案，按照業務類型部署切片，實作企業業務與公衆業務實體隔離，以及網絡資源按業務場景隔離，確定了企業資料不出園區，保障生産資料安全。在該項目中，5G承載網上部署2個切片，預設切片業務通過SRv6-BE承載，格力分片通過SRv6-Policy承載，裝置側通過FlexE實作資源隔離，在分片上部署不同VPN業務。

“SRv6+5G硬切片”方案可以保障生産資料安全和帶寬資源獨占，極大降低了格力園區内5G終端到企業内網時延，有效確定了園區業務的獨立性、安全性和穩定性。

中國聯通積極開展

“IPv6+”演進技術研究

在“IPv6+”1.0技術現網部署的基礎上，中國聯通研究院牽頭聯合中國聯通集團内各分、子公司和各大裝置廠商，對“IPv6+”2.0和“IPv6+”3.0演進技術繼續進行深入研究，并積極進行測試驗證。

2020年11月，中國聯通在北京完成了業界首個APN6現網測試，實作了VIPKID海外網課加速。針對傳統網絡難以感覺應用、使用者差異化體驗難實作、網絡資源難排程的挑戰，采用APN技術，利用IPv6封包自帶可程式設計空間，将應用資訊和使用者資訊帶入網絡，實作網絡感覺應用、精細化SLA保障、使用者級差異化服務、智能化流量調優。

2021年2月，中國聯通完成全球首個BIERv6多點傳播視訊承載方案的現網試點，并通過端到端IPTV視訊業務驗證。該方案以EVPN為控制層面，以SRv6為單點傳播承載技術，以BIERv6為多點傳播承載技術，極大地簡化了網絡的控制層面，符合“IPv6+”網絡架構的思想，也滿足未來SDN網絡演進的要求，具有易部署、高可靠及功能完善等優點。北京聯通從理論到實際，基本驗證了BIERv6多點傳播技術在承載網絡上的可用性，為在網際網路上大規模部署多點傳播技術打下了基礎。

2021年6月，中國聯通完成業界首個基于“CFN+APN6協定”的智慧安防現網實踐，通過網絡協定分發算力資訊，以“邊邊協同”的方式實作算力資源智能管控與實時排程。

2021年9月，中國聯通研究院、北京聯通與華為聯合成立的“IPv6+”聯合創新實驗室正式揭牌。同月，中國聯通釋出大灣區算力網絡行動計劃，中國聯通算力網絡聯合創新實驗室廣東示範基地也正式落成。中國聯通基于算力網絡“1+N+X”技術架構，實作了安全業務鍊服務在大灣區的試點應用。方案通過打造“SID即服務”，實作一網聯多雲、一鍵網調雲，增強“連接配接+計算”的網絡内生能力，基于算網一體實作VAS資源的靈活供給，标志着“IPv6+”算網協同技術創新邁入新的發展階段。

持續深化網絡基礎設施

助力數字經濟加速發展

随着社會加速邁向數字化、網絡化、智能化，以IPv6為代表的新型資訊基礎設施建設的重要性愈加凸顯。中國聯通将在國家政策的有力指導下，堅持“強基固本、守正創新、融合開放”戰略，持續深化網絡基礎設施IPv6改造，提供覆寫全國、性能優良的IPv6承載能力，做深大連接配接、做優大應用，繼續大力推進對“IPv6+”網絡系列新技術的研究與應用，全方位推動“IPv6+”戰略研究與部署，提升網絡能力、增強産品競争力，全力支撐千行百業數字化轉型，為網絡強國建設、數字經濟發展注入強勁動力。

End

作者：中國聯通研究院

曹暢 佟恬 中國聯通集團網絡部 屠禮彪

責編/版式：範範

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監制：劉啟誠

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