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IPv6到IPv6+,从万物互联到万物智联

中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。

作者: | 2020-10-19 22:20:07 | 来源:51cto

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中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、安全监控设备都可以通过5G、WIFI6等技术和各行各业的“智慧大脑”联接,有效的提升生产力,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、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多的多,而且在万物互联时代,网络的流量巨大,互联的终端访问更加灵活,这些特征要求万户互联必须要基于IPv6。

IPv4地址早就不够用了,即使是而且如果通过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转发,而是一种确定性转发。

例如,在基于5G的医疗场景,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的控制检查器械。

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200us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我们城市安全。

在游戏场景,打王者荣耀时的时延不能太高,因此游戏终端必须能智能的联接到最近的云服务器,否则很有可能在团战中对手后发先至,而我方因为时延过大,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,业务锁需要的带宽、时延、安全等确定性的体验指标,就要求联接可以智能的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是的已经不再是瓶颈。

因此这时候,在业务确定性要求的驱动下,最终我们发现,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且智能的处理。

比如,网络设备看到切片扩展头,就能够给这些业务分配这些扩展头对应的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,当王者荣耀的流量一进入网络,网络设备就根据IPv6扩展头知道这是王者荣耀的流量送到时延最低的游戏云上去。

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的网络联接的简化和 “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、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、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”

在万物智联时代存在有三个阶段: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已经远远不足以满足,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+,才能真正的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能随时、随地的高质量的联接,才能保证各行各业的生产力有一个质的变化。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。