本文摘录自《信息通信技术与政策》“我国IPv6规模部署进展”一文。

《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》发布以来,社会各界高度关注,产业链各方广泛参与、协同推进。我国从IPv6用户数、流量、基础资源、云端、网络、终端、应用等方面取得了阶段性成果。同时,也面临着IPv6网络性能和服务质量较差、应用基础设施改造相对滞后等影响IPv6发展的问题,亟需在后续的规模部署工作中重点解决。

目前存在的主要问题

经过近一年积极行动,全社会广泛参与、共同努力,在网络、数据中心、内容分发网络、云服务平台、终端、应用等各环节协同推动,我国IPv6规模部署已经取得了重大进展与阶段性成果,开创了工作新局面。尽管取得了显著成效,但要清醒地认识到,我国IPv6规模部署工作仍处于起步阶段,在活跃用户和流量比例等方面,与国际领先国家相比还有不小的差距,仍存在着一些亟待解决的突出问题。

(1)IPv6网络质量较IPv4存在一定差距,亟待提升

运营商虽然已经基本完成LTE网络、固定网络的IPv6改造,使网络初步具备IPv6访问能力,但由于IPv6网络是规模运行的新网络,其转发路由相关配置需要经历一段长时期运行并不断优化完善的过程,网络质量才能达到与IPv4同一水平。

根据相关监测数据,当前IPv6网络传输时延和丢包率与IPv4相比,仍然存在一定差距。而互联网企业往往以网络质量不佳、担心影响用户体验为由,推迟或者延缓应用改造的进度。据大部分互联网企业反映,从网络质量的监测情况来看,使用IPv6地址的用户网络访问体验相比IPv4网络并没有明显提高,甚至有时还会劣于使用IPv4的用户;部分跨运营商网络IPv6互通性还存在问题,影响业务服务。由于IPv6访问质量的稳定性低于IPv4,互联网企业担心将业务全部切换到IPv6,会影响业务使用的服务体验,多数企业表示希望能推动IPv6网间互联带宽的升级改造,与IPv4保持一样的互联结点数、长尾时延等性能指标。

(2)内容分发网络(CDN)、云平台改造相对缓慢,网络服务质量影响互联网应用上线时间

内容分发网络、云服务平台等应用基础设施是互联网内容和应用的重要载体,对于优化互联网流量、提高网络承载能力具有不可替代的作用。

除少数大型企业(阿里巴巴、腾讯等)具有自建CDN,多数互联网企业使用商业CDN加速应用访问,各地区IPv6应用上线时间将与CDN改造进度息息相关。尤其是视频类等大流量应用,对用户访问带宽和时延高度敏感,更加依赖CDN加速。

大部分商业网站使用的是云服务,各项IPv6技术改造工作与云服务平台IPv6改造密切相关。因此,这些企业在推进落实IPv6部署过程中,对第三方云平台接入服务升级改造的依赖性较强,很难掌握工作进度。

目前,云服务商和内容分发网络(CDN)提供商的IPv6升级改造仍在进行,CDN和云产品的改造虽然已经有了一定成效,但是完成改造的比例仍然相对偏低,部署范围覆盖不全,还不能满足全国范围的大规模需求,对互联网应用的引导和支持作用尚未充分发挥,在一定程度上制约了互联网企业IPv6升级改造,协同发展格局尚需持续优化。另外,IPv6云服务和内容分发网络服务质量仍待改善,大部分互联网企业在IPv6升级改造过程中,发现云服务商和内容分发网络提供商的IPv6服务在很多地区的时延、成功率以及稳定性劣于IPv4服务,对产品和用户体验有一定负面影响,急需推动相关服务商解决。

(3)网站和应用改造不彻底,暂不能带动IPv6活跃用户规模和流量的提升

尽管网络和终端支持IPv6能力大幅提升,超过12亿用户获得IPv6地址,但由于支持IPv6访问的应用较少,IPv6流量尚未形成一定规模;另外,虽然目前有部分网站及应用的首页已经支持IPv6/v4双栈访问,在用户数的统计中已经产生大量IPv6活跃用户数,但是支持IPv6的程度大多只局限于IPv6首页可达,用户仅在访问首页时建立了IPv6连接,更多内容仍然通过IPv4访问,更深层次的链接还未支持IPv6访问,真正产生流量的流媒体、图片等仍然使用IPv4建立连接,支持IPv6的链接比例仍然很低,改造的力度与深度对IPv6的支持度还远远不够。总体而言,重点互联网网站及应用的带动作用还未真正发挥,IPv6活跃用户规模和网络流量还没有质的飞跃。

(4)固定终端支持IPv6的情况不佳,影响IPv6端到端贯通

为实现“《行动计划》提出到2020年末,IPv6活跃用户数超过5亿”的整体目标,需要带动网络、终端协同发展。在网络方面,2018年基础电信企业已经基本解决了LTE和固定网络IPv6就绪的环节,打通全国范围内的IPv6通道,已基本具备IPv6流量传输转接能力。在终端方面,目前我国约有12亿4G用户和4亿固定宽带用户,LTE网络中已分配IPv6地址的用户达10亿,占比达88.3%;而在固定宽带网络中已分配IPv6地址的用户仅为1.62亿,约有2/3的固定宽带家庭用户无法获得IPv6地址。

目前现网存量的智能家庭网关和市面上的主流家庭路由器设备普遍对IPv6协议栈的支持程度相对较差,且双栈性能差距明显。随着我国推进IPv6规模部署工作的不断深入,IPv6接入的“最后一公里”已经成为决定IPv6用户和流量规模的重要环节,固定终端作为重要的网络接入设备,在一定程度上制约了我国IPv6的发展。

下一步推进IPv6规模部署的若干建议

(1)建议相关主管部门加大企业间的协调力度

建立基础电信企业、CDN企业、云服务平台企业以及互联网应用企业对接协调机制,提高对接效率,重点解决互联网企业IPv6改造过程中遇到的实际问题。推进IPv6规模部署要尽快取得实效,网络、应用、终端等企业在实施IPv6升级改造过程时,需要密切配合、步步衔接、环环相扣、协同推进,要充分利用沟通协调工作机制加强协调对接,合力破解工作中遇到的具体困难和问题,避免出现各自为战、相互推诿的局面。从基础电信企业来看,需要做好网络基础设施资源的无缝协同,各大商业网站及应用、CDN、云服务平台等完成IPv6改造都需要所在IDC以及专线开通IPv6业务,这就需要基础电信企业尽快建立完善的IPv6业务受理、开通和管理流程,实现与IDC客户、政企客户的无缝对接。

(2)加快应用基础设施企业的改造步伐

督促数据中心(IDC)、内容分发网络(CDN)企业、云服务企业加快改造进度。CDN改造要适度超前,为互联网应用改造提供足够的内容加速资源。要督促云服务平台企业充分发挥平台优势,面向中小型企业提供IPv6技术咨询和网站改造等服务,引导更多的互联网应用和用户向IPv6迁移;建议云服务企业在后续的改造中尽量以双栈方式改造云服务平台内部基础设施。

(3)终端制造企业要进一步加快移动终端和固定终端的软硬件升级

终端对IPv6的支持度和便利性是用户和流量向IPv6转化的重要制约因素,要推动所有新出厂LTE终端和固定终端默认设置为IPv4/v6双栈访问,此外还需进一步推进基础电信企业加快解决存量智能家庭网关的IPv6在线升级及替换工作;推动市面上主流家庭路由器生产厂家研发生产支持IPv6的版本;引导家庭用户选择合适的家庭路由器设备以获得IPv6网络接入能力,加快推进“最后一公里”网络的IPv6改造。

(4)建议加快媒体网站、互联网网站及应用IPv6改造、测试、大规模上线的进度

从近一年落实行动计划的监测结果分析,目前商业网站及应用、中央媒体网站的IPv6改造进度明显滞后于网络基础设施、数据中心、政府网站、央企网站等环节的改造进度,需要相关部门加大推进力度,以典型应用改造为主攻方向,着力弥补IPv6应用不足的短板。同时,在改造“深度”方面需对各企业提出更高的要求,不仅要实现首页IPv6访问,还要进一步实现下层链接及主营业务对IPv6的支持;全面提升网站及应用支持IPv6链接的比例,有效地拉动IPv6流量,大幅提高IPv6用户数及使用率。

(5)建立通报机制

定期对于改造进度较好的企业提出表扬,宣传先进经验;对改造进度缓慢的企业要加大督导力度,除单独约谈外,还要进行多种方式的通报,督促其加快改造进度,凝心聚力、迎头赶上。

(6)从优化未来发展环境的方面考虑,加大IPv6规模部署的宣传力度

通过开展一系列IPv6相关宣传推广、经验总结和国际合作交流等活动,增加全社会、全行业对IPv6的认知,吸引更多的行业组织、机构和企业积极参与IPv6规模部署的行动中来,共同推进、执行攻坚、营造良性可持续发展的产业生态,构建高速率、广普及、全覆盖、智能化的下一代互联网。

作者简介

马丹妮:中国信息通信研究院技术与标准研究所工程师。

联系方式:madanni@caict.ac.cn

葛  坚:中国信息通信研究院技术与标准研究所高级工程师。

联系方式:gejian@caict.ac.cn

本文刊于《信息通信技术与政策》2019年第8期

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