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摘要：互联网业务的快速发展对IP承载网络提出了确定性、高可靠性、大带宽、弹性连接等新要求，而运营商业务本身的发展对 IP承载网络提出了降本增效、差异化承载、安全可信的需求。基于业务演进对网络的需求、IP新技术的发展，对IP承载网络演进方向开展讨论，旨在打造高质量、差异化承载底座，满足多样化业务需求，提升网络价值，降低网络运营成本，筑牢网络安全底座，保障网络安全。
关键词：IPv6；IP承载网；算网一体；智能运维；网络内生安全
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2024.04.002
背景
诞生于 1974年的传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）奠定了互联网发展的基础，并成为了互联网的基础技术。在 TCP/IP 架构下，IP 承载网络的发展先后经历了 3代（见图1）。第1代，20世纪90年代开始，IPv4互联网作为公众互联网技术全面发展。直至今日，全球公众互联网上的大部分流量采用的还是 IPv4协议，但 IPv4协议面临着地址资源枯竭和难以提供网络质量保证的问题，严重制约了互联网的应用和发展。1998 年IETF 发布了互联网协议第 6 版（Internet Protocol version 6，IPv6）地址方案（RFC 2460），标志着 IP承载网络进入第 2 代，该方案也是现代 IPv6 技术的基础。IPv6协议不仅解决了 IPv4协议的地址短缺问题，同时也对 IPv4协议进行了大量的简化和优化，提升了 IPv6网络的效率，但目前网络和互联网应用对IPv6的支持的进展相对缓慢。2018 年，IETF 提出 IPv6 段路由（Segment Routing IPv6，SRv6）技术架构，IP网络开始向第 3 代基于 IPv6 演进技术的互联网发展，该技术也成为 IPv6 向可编程网络演进的核心技术。经过近 20 年的发展，IPv6 逐步进入规模化部署和应用阶段，各种IPv6演进技术也在网络中被广泛应用。
图1 IP网络发展历程
为进一步推动数字经济的发展，IP网络将从消费互联网向产业互联网发展。其中，新型专线专网、超智算业务等面向企业和终端用户类的业务对网络承载提出了确定性、高可靠性、大带宽、弹性连接等新要求。同时，运营商网络的降本增效、差异化承载、安全可信需求也不容忽视。因此，IP承载网络应具备算网一体融合、网络感知业务、网络能力开放、网络智能原生、网络内生安全、绿色超宽网络等核心特征。
从业务和技术发展方面看，IP承载网演进方向如下。
a）打造算网一体的基础设施。IP 网络架构将向着与云/算协同、与光协同等方向演进，设备将向着绿色、超宽、智能、自主可控的方向演进。
b）实现以IPv6为基础的协议演进，实现确定性和应用感知的网络。
c）研发智能开放的管控系统，实现智能敏捷、可管可视的网络能力。
d）构建坚强可靠的网络内生安全能力，实现网安一体化、全方位的网络可信和全生命周期的内生安全。
