IPv6到IPv6+從萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)

步才捷

我國已經(jīng)開始逐步進(jìn)入萬物互聯(lián)的社會(huì)。在2G時(shí)代我們通過電腦和世界相聯(lián)，在3G和4G時(shí)代智能手機(jī)成為聯(lián)接的重要媒介，那么在5G和云的時(shí)代，萬物互聯(lián)已經(jīng)深入了我們的生活工作中。

家庭的冰箱、洗衣機(jī)、豆?jié){機(jī)可以通過Hilink和生活云聯(lián)接，通過一碰即傳實(shí)現(xiàn)家庭定制化、智能化的生活。同樣工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器、道路上的汽車、醫(yī)療使用的器械、電力的電表、電動(dòng)汽車的充電樁、智慧城市的消防以及安全監(jiān)控設(shè)備都可以通過5G、WiFi6等技術(shù)和各行各業(yè)的“智慧大腦”聯(lián)接，有效地提升生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)下一次的產(chǎn)業(yè)變革。

量變引起質(zhì)變，萬物互聯(lián)需要IPv6

每個(gè)時(shí)代都有每個(gè)時(shí)代的技術(shù)底座，在2G、3G和4G時(shí)代的技術(shù)底座是IPv4和MPLS，因?yàn)檫@些時(shí)代根本不需要有那么多終端聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò)，但是在5G和云時(shí)代的技術(shù)底座發(fā)生了翻天覆地的變化，IPv4的地址已經(jīng)不夠用了。

相比原來的手機(jī)、電腦接入網(wǎng)絡(luò)，萬物互聯(lián)時(shí)代接入網(wǎng)絡(luò)的智能終端會(huì)更多，而且在萬物互聯(lián)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)的流量巨大，互聯(lián)的終端訪問更靈活，這些特征要求萬物互聯(lián)必須要基于IPv6。

IPv4地址早就不夠用了，而且如果通過IPv4進(jìn)行NAT轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)終端和云的聯(lián)接，聯(lián)接雙方無法隨時(shí)隨地直接雙向互訪，NAT設(shè)備本身的性能瓶頸也直接影響了聯(lián)接的效率，IPv6的理念是“一粒沙子一個(gè)地址”，天生匹配萬物互聯(lián)。

所以，萬物互聯(lián)一定要基于IPv6這是已經(jīng)達(dá)成的產(chǎn)業(yè)共識(shí)，我國在2017年啟動(dòng)了《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃》，專門成立了推進(jìn)IPv6規(guī)模部署專家委員會(huì)作為頂層設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，就是要全面推進(jìn)IPv6在各行各業(yè)的部署，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)。

互聯(lián)聯(lián)接是基礎(chǔ)，智能聯(lián)接是關(guān)鍵

但是，IPv6只解決了萬物互聯(lián)時(shí)地址分配問題，沒有解決萬物互聯(lián)如何正確的聯(lián)接問題，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的IPv6網(wǎng)絡(luò)是根據(jù)IPv6地址盡力而為的轉(zhuǎn)發(fā)，但是智能聯(lián)接需要的不是盡力而為的轉(zhuǎn)發(fā)，而是一種確定性轉(zhuǎn)發(fā)。

例如，在醫(yī)療場(chǎng)景，醫(yī)療器械需要的是低時(shí)延的聯(lián)接，這樣才能在醫(yī)生遠(yuǎn)程檢查時(shí)更加精確控制檢查器械。

而電力調(diào)度網(wǎng)場(chǎng)景，需要的是電力的調(diào)度業(yè)務(wù)和其他業(yè)務(wù)硬隔離，網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)在200μs以內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)精確的調(diào)度，保障我們的用電安全不受外部的影響。

在智慧城市的安防場(chǎng)景，需要的是帶寬滿足海量超清視頻監(jiān)控?cái)z像頭的需求，通過高清視頻的傳遞在每一個(gè)角落保障城市安全。

在游戲場(chǎng)景時(shí)延不能太高，因此游戲終端必須能智能的聯(lián)接到最近的云服務(wù)器，否則很有可能因?yàn)槲曳綍r(shí)延過大，遺憾落敗。

因此，在萬物互聯(lián)的社會(huì)，不同行業(yè)各種不同的業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求是不一樣的，業(yè)務(wù)所需要的帶寬、時(shí)延和安全等確定性的指標(biāo)，要求聯(lián)接可以智能地滿足各種確定性業(yè)務(wù)要求。未來網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合華為在2020年實(shí)現(xiàn)了確定性時(shí)延抖動(dòng)的驗(yàn)證，確定性網(wǎng)絡(luò)在萬物智聯(lián)時(shí)已經(jīng)不再是瓶頸。

因此這時(shí)候，在業(yè)務(wù)確定性要求的驅(qū)動(dòng)下，最終發(fā)現(xiàn)，5G和云時(shí)代要求的本質(zhì)上是萬物智聯(lián)，讓萬物的聯(lián)接更加智能。

IPv6+，萬物智聯(lián)的技術(shù)基底座

2020年初，推進(jìn)IPv6規(guī)模部署專家委員會(huì)提出了IPv6+的概念，IPv6+就是IPv6的升級(jí)，如果說IPv6實(shí)現(xiàn)了萬物互聯(lián)，那么IPv6+則實(shí)現(xiàn)了萬物智聯(lián)。IPv6+在IPv6基礎(chǔ)上加上了對(duì)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的智能識(shí)別和控制，基于IPv6實(shí)現(xiàn)了確定性的聯(lián)接。

IPv6相對(duì)于IPv4最大的特點(diǎn)，除了地址變成了128位，其次就是基于IPv6可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可編程。IPv6支持各種擴(kuò)展頭。這些擴(kuò)展頭讓IPv6流量在網(wǎng)絡(luò)中變的更加透明，網(wǎng)絡(luò)可以識(shí)別業(yè)務(wù)并智能的處理。

比如，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備看到切片擴(kuò)展頭，就能夠給這些業(yè)務(wù)分配對(duì)應(yīng)的QoS資源；看到網(wǎng)絡(luò)測(cè)量擴(kuò)展頭，就知道填寫數(shù)據(jù)包到達(dá)和離開的時(shí)間；看到SRv6的擴(kuò)展頭，就知道流量送到哪個(gè)云，是時(shí)延最低的云，還是端到端帶寬最大的云。當(dāng)然，最美好的情況是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)即業(yè)務(wù)，當(dāng)流量一進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就根據(jù)IPv6擴(kuò)展頭知道這是哪里的流量，要送什么樣云上去。

通過IPv6協(xié)議本身擴(kuò)展頭定義的可編程機(jī)制，IPv6+可以通過網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知技術(shù)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)承載質(zhì)量，配合通過分片技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的安全隔離，通過SRv6、BIER6等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的簡(jiǎn)化和編程，定義業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)行為，最終滿足業(yè)務(wù)的路徑、帶寬、資源、時(shí)延以及抖動(dòng)的確定性要求。

AI在IPv6+中也是必不可缺的，在萬物智聯(lián)中引入AI，通過SDN技術(shù)實(shí)現(xiàn)AI和IPv6+各種協(xié)議的配合，可以讓聯(lián)接更加穩(wěn)定和可靠，一些運(yùn)營商和設(shè)備商提出了網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)駕駛的概念，就是希望在萬物智聯(lián)時(shí)代，AI可以協(xié)助IPv6+實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的智能化管理和運(yùn)營。

例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果支持AI，可以實(shí)現(xiàn)自己體檢，自己診斷和恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)故障。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理AI，可以讓網(wǎng)絡(luò)提前發(fā)現(xiàn)和感知故障，讓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和維護(hù)更加簡(jiǎn)單。比如在每年的“雙11”購物流量會(huì)顯著增加，過去運(yùn)營商和服務(wù)商都是人工計(jì)算和擴(kuò)容，而AI就可以自動(dòng)分析、計(jì)算和判斷“雙11”網(wǎng)絡(luò)需要帶寬，消除網(wǎng)絡(luò)瓶頸，讓消費(fèi)者搶特價(jià)下單更加的順暢。

IPv6+，聯(lián)接的“質(zhì)變”

萬物智聯(lián)時(shí)代存在有3個(gè)階段：首先實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可編程，第二階段是實(shí)現(xiàn)用戶體現(xiàn)保障，最終實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。也就是首先需要保證在5G和云時(shí)代基于業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)終端和云的按需聯(lián)接，然后需要保障業(yè)務(wù)的多維度體驗(yàn)，不僅是滿足帶寬需求，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)即業(yè)務(wù)，當(dāng)業(yè)務(wù)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中從哪來到哪去、需要哪些資源都已經(jīng)確定了。

而要滿足這些需求，IPv6標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，不論是我國的推進(jìn)IPv6規(guī)模部署專家委員會(huì)還是國外的ETSI等標(biāo)準(zhǔn)組織，都認(rèn)為IPv6+是萬物智聯(lián)時(shí)代的基座，只有基于IPv6+，才能真正實(shí)現(xiàn)萬物的智能連接。

總而言之，從萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)，聯(lián)接發(fā)生了根本性的變化，只有萬物和各行各業(yè)的智慧大腦都能隨時(shí)隨地的高質(zhì)量聯(lián)接，才能保證各行各業(yè)的生產(chǎn)力有質(zhì)的變化。萬物互聯(lián)是量變而萬物智聯(lián)是質(zhì)變，從量變到質(zhì)變，從IPv6到IPv6+，基于萬物智聯(lián)我國才能真正邁入智能化的社會(huì)。