IPv6到IPv6+从万物互联到万物智联

步才捷

我国已经开始逐步进入万物互联的社会。在2G时代我们通过电脑和世界相联，在3G和4G时代智能手机成为联接的重要媒介，那么在5G和云的时代，万物互联已经深入了我们的生活工作中。

家庭的冰箱、洗衣机、豆浆机可以通过Hilink和生活云联接，通过一碰即传实现家庭定制化、智能化的生活。同样工业生产的机器、道路上的汽车、医疗使用的器械、电力的电表、电动汽车的充电桩、智慧城市的消防以及安全監控设备都可以通过5G、WiFi6等技术和各行各业的“智慧大脑”联接，有效地提升生产力，实现下一次的产业变革。

量变引起质变，万物互联需要IPv6

每个时代都有每个时代的技术底座，在2G、3G和4G时代的技术底座是IPv4和MPLS，因为这些时代根本不需要有那么多终端联接到网络，但是在5G和云时代的技术底座发生了翻天覆地的变化，IPv4的地址已经不够用了。

相比原来的手机、电脑接入网络，万物互联时代接入网络的智能终端会更多，而且在万物互联时代，网络的流量巨大，互联的终端访问更灵活，这些特征要求万物互联必须要基于IPv6。

IPv4地址早就不够用了，而且如果通过IPv4进行NAT转换实现终端和云的联接，联接双方无法随时随地直接双向互访，NAT设备本身的性能瓶颈也直接影响了联接的效率，IPv6的理念是“一粒沙子一个地址”，天生匹配万物互联。

所以，万物互联一定要基于IPv6这是已经达成的产业共识，我国在2017年启动了《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，专门成立了推进IPv6规模部署专家委员会作为顶层设计的指导，就是要全面推进IPv6在各行各业的部署，实现万物互联。

互联联接是基础，智能联接是关键

但是，IPv6只解决了万物互联时地址分配问题，没有解决万物互联如何正确的联接问题，因为传统的IPv6网络是根据IPv6地址尽力而为的转发，但是智能联接需要的不是尽力而为的转发，而是一种确定性转发。

例如，在医疗场景，医疗器械需要的是低时延的联接，这样才能在医生远程检查时更加精确控制检查器械。

而电力调度网场景，需要的是电力的调度业务和其他业务硬隔离，网络抖动在200μs以内，从而实现精确的调度，保障我们的用电安全不受外部的影响。

在智慧城市的安防场景，需要的是带宽满足海量超清视频监控摄像头的需求，通过高清视频的传递在每一个角落保障城市安全。

在游戏场景时延不能太高，因此游戏终端必须能智能的联接到最近的云服务器，否则很有可能因为我方时延过大，遗憾落败。

因此，在万物互联的社会，不同行业各种不同的业务对网络的需求是不一样的，业务所需要的带宽、时延和安全等确定性的指标，要求联接可以智能地满足各种确定性业务要求。未来网络实验室联合华为在2020年实现了确定性时延抖动的验证，确定性网络在万物智联时已经不再是瓶颈。

因此这时候，在业务确定性要求的驱动下，最终发现，5G和云时代要求的本质上是万物智联，让万物的联接更加智能。

IPv6+，万物智联的技术基底座

2020年初，推进IPv6规模部署专家委员会提出了IPv6+的概念，IPv6+就是IPv6的升级，如果说IPv6实现了万物互联，那么IPv6+则实现了万物智联。IPv6+在IPv6基础上加上了对网络联接的智能识别和控制，基于IPv6实现了确定性的联接。

IPv6相对于IPv4最大的特点，除了地址变成了128位，其次就是基于IPv6可以实现网络可编程。IPv6支持各种扩展头。这些扩展头让IPv6流量在网络中变的更加透明，网络可以识别业务并智能的处理。

比如，网络设备看到切片扩展头，就能够给这些业务分配对应的QoS资源；看到网络测量扩展头，就知道填写数据包到达和离开的时间；看到SRv6的扩展头，就知道流量送到哪个云，是时延最低的云，还是端到端带宽最大的云。当然，最美好的情况是实现网络即业务，当流量一进入网络，网络设备就根据IPv6扩展头知道这是哪里的流量，要送什么样云上去。

通过IPv6协议本身扩展头定义的可编程机制，IPv6+可以通过网络态势感知技术识别网络承载质量，配合通过分片技术实现对业务的安全隔离，通过SRv6、BIER6等技术实现了对复杂网络联接的简化和编程，定义业务在网络中的转发行为，最终满足业务的路径、带宽、资源、时延以及抖动的确定性要求。

AI在IPv6+中也是必不可缺的，在万物智联中引入AI，通过SDN技术实现AI和IPv6+各种协议的配合，可以让联接更加稳定和可靠，一些运营商和设备商提出了网络自动驾驶的概念，就是希望在万物智联时代，AI可以协助IPv6+实现网络的智能化管理和运营。

例如网络设备如果支持AI，可以实现自己体检，自己诊断和恢复网络故障。网络运维管理AI，可以让网络提前发现和感知故障，让网络运营和维护更加简单。比如在每年的“双11”购物流量会显著增加，过去运营商和服务商都是人工计算和扩容，而AI就可以自动分析、计算和判断“双11”网络需要带宽，消除网络瓶颈，让消费者抢特价下单更加的顺畅。

IPv6+，联接的“质变”

万物智联时代存在有3个阶段：首先实现网络可编程，第二阶段是实现用户体现保障，最终实现应用驱动网络。也就是首先需要保证在5G和云时代基于业务实现终端和云的按需联接，然后需要保障业务的多维度体验，不仅是满足带宽需求，最终实现网络即业务，当业务进入网络时，业务在网络中从哪来到哪去、需要哪些资源都已经确定了。

而要满足这些需求，IPv6标准已经远远不够，不论是我国的推进IPv6规模部署专家委员会还是国外的ETSI等标准组织，都认为IPv6+是万物智联时代的基座，只有基于IPv6+，才能真正实现万物的智能连接。

总而言之，从万物互联到万物智联，联接发生了根本性的变化，只有万物和各行各业的智慧大脑都能随时随地的高质量联接，才能保证各行各业的生产力有质的变化。万物互联是量变而万物智联是质变，从量变到质变，从IPv6到IPv6+，基于万物智联我国才能真正迈入智能化的社会。