一、案例概述

(一)背景情况

中国移动深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,认真贯彻落实党中央、国务院《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》(以下简称“行动计划”)的决策要求,在中央网信办、国资委、工信部等上级部委的指导支持下,结合全球互联网演进升级的重要机遇,连续多年超前、超量完成IPv6规模部署相关要求,并取得显著成效:率先全面完成网络基础设施、应用基础设施的改造,整体网络改造规模、进度均处于行业领先地位。截至2020年底,IPv6活跃连接数达8.2亿(国家要求为6.4亿),移动网络IPv6流量占比达22.5%(国家要求为10%),自营网站/应用IPv6浓度分别达100%、96.5%(国家要求为85%、60%),有效支撑国家IPv6用户规模、流量规模快速增长,国际地位显著提升。

(二)实施目标

按国家统一规划部署,肩负国家信息通信领域自主创新的历史使命,中国移动以筑牢IPv6网络根基为目标,全力开展网络和应用基础设施改造工作,并积极推进自营网站/应用的升级改造任务、协同产业各方持续推动IPv6流量提升,支撑IPv6规模部署。为逐步推进IPv6规模部署,中国移动高标准制定分阶段工作目标:

2018年重点部署IPv6网络能力,完成LTE网络、固定网络及主要骨干直联点IPv6改造,实现规模分配IPv6地址,移动网络分配IPv6地址用户数达6.1亿。

2019年着力提升IPv6在网络各环节部署应用,完成全部网络基础设施IPv6改造,实现IPv6用户渗透率增长,获得IPv6地址的LTE网络、固定宽带用户比例达95%、62%,LTE网络IPv6活跃连接数达5.07亿。

2020年全力提升IPv6端到端贯通能力,提高IPv6活跃用户及流量规模,IPv6活跃连接数达8.2亿,移动网络IPv6流量占比达22.5%。

二、实施方案与经验

(一)高度重视、精心组织,全面统筹推进IPv6规模部署

为贯彻落实“行动计划”指导精神及相关国家部委的工作要求,中国移动高度重视,成立了以集团公司副总经理为组长,集团公司12个相关部门或专业公司的主要负责人为小组成员的IPv6规模部署领导小组,全面统筹推进公司IPv6部署应用工作。通过明确目标、分解任务、制定计划、监控调度等措施实现闭环管理,确保IPv6规模部署工作任务提前、保质、超额完成。

(二)立足长远、减存遏增,明确IPv6网络基础设施改造原则及演进思路

基于“全面完成向下一代互联网的平滑演进升级”的远期目标,结合不同网络/系统的自身特点及实施改造的成本效益,中国移动制定了有效控制改造成本、切实保障网络质量、优先选择通用技术、分步实施网络改造的实施原则,并梳理网络演进思路,以移动网络升级换代和固定网络光纤到户为契机,统筹推进IPv6在中国移动网络的规模部署。

演进方案上,选择IPv4/IPv6双栈并存方案。明确核心网、承载网、接入网和支撑系统等环节在过渡期采用IPv4/IPv6双栈部署,打造端到端双栈通道,提供移动用户、固定用户采用IPv6协议访问网内、国际各类应用的能力。

技术标准上,提前布局IPv6技术路线,明确IPv6支持要求。主动促成IETF和3GPP协同推进IPv6发展,并牵头在3GPP制定和发布首个移动网IPv6过渡指导规范TR23.975,成为全球移动网络IPv6部署的指导纲领。2013年完成企标与规范修订,形成总体技术要求与60余本企标规范,涵盖承载网、核心网、WLAN、固定接入、IMS、业务网、物联网、终端、业支、安全等10个方面,全面要求各网络专业支持IPv6,为IPv6规模部署奠定技术基础。

部署节奏上,中国移动把握历史机遇,实现IPv6飞跃发展。2003年,开始参与CNGI项目,开展IPv6技术研究;2010年,启动首个IPv6现网试点;2012年,牵头承担工信部与发改委IPv6应用示范与规模商用项目;2014年,推动LTE终端突破,实现支持IPv6的LTE终端量产;2015年,历史性的决策VoLTE商用同步引入IPv6单栈;2018年,正式全面开放IPv6业务访问通道,IPv6实现全面商用;2019年,完成全部网络基础设施IPv6改造,实现端到端网络基础能力贯通。

改造原则上,严格控制增量、逐步改造存量。按照减存遏增的思路,新增网络/系统直接部署IPv6,对于业务仍有发展的存量网络/系统,按节奏逐步推进实施IPv6改造,加快实现全面支持IPv6。同时,持续提升IPv6网络能力,并积极探索网络向IPv6单栈演进的相关场景。

(三)积极探索、稳中求进,支撑IPv6流量规模及网络质量提升

经过网络基础设施的大规模改造工作,中国移动网络已全面具备IPv6能力,IPv6规模部署重点已转向提升IPv6流量及网络质量。为有效发挥基础网络设施改造成效、提升网络IPv6支持能力,需进一步开展应用基础设施、网站/应用、互联网电视业务等改造,同时加强网络质量检测等工作。

应用基础设施方面,要求已投产IDC、CDN、移动云等系统全面支持IPv6服务,明确后续新建应用基础设施均部署IPv6。为加快IPv6能力建设,中国移动在2019年提前、超额完成全部已投产IDC、CDN、移动云的IPv6改造,并通过企标要求及集采管控,确保新增设备、云产品支持IPv6能力。

自营网站、应用方面,中国移动集团公司落实责任制,归属单位直接负责改造工作,着力提升自营网站、APP的IPv6浓度,扎实推动内部各级链接的IPv6改造。自主开发IPv6网站自动化测试及分析工具,全面排查网站二级、三级链接及APP域名清单,每月组织各单位开展测试、改造、验证,加强经验总结、推广,减少重复试错、提升工作效率。

互联网电视业务方面,充分发挥中国移动已提前完成CDN、传输网络改造并已支持双栈的优势,确保业务平台可采用域名调度方式,配置视频资源,实现IPv6承载点播业务。并率先于2019年9月完成互联网电视业务IPv6承载试点,形成了完整的改造方案,并要求在全国范围进行互联网电视点播业务IPv6改造工作,显著提升固定网络IPv6流量。

网络质量监测方面,建立面向全国的IPv6关键指标监测体系,并完成监测系统部署。通过对经分系统、网管系统、大数据平台等数据的提取、整合,实现对IPv6用户规模、流量规模等关键发展数据的常态化监控,并实现对IPv6质量的监控、跟踪、分析,有效保障IPv6业务质量。

产业协同方面,中国移动积极构建IDC、云、CDN、专线等全体系IPv6信息化产品、服务,并制定让利优惠政策。与阿里、腾讯等互联网内容企业建立接口人、微信群、邮件组等高效沟通渠道,协同优化IPv6应用体验。

三、实施成效与亮点

在中央网信办、国资委、工信部等上级部委的指导支持下,中国移动基于上述工作方案及实施经验积极落实IPv6规模部署工作,已取得了一定成效。

(一)移动、固网并举,实现端到端网络基础能力贯通

中国移动自2003年起开始推动IPv6发展,实现了从技术研究、产业推动到现网突破、规模商用的跨越,并围绕网络、终端、互联互通三个方面进行IPv6升级改造,成功实现移动/固网端到端IPv6网络基础能力贯通。

在网络方面,已完成全国骨干网、城域网、接入网、LTE网络、固定宽带网络IPv6改造,5G网络同步规划IPv6部署方案,确保5G时代全面支持IPv6。全部核心网设备、承载网设备、总部及31个省的网管和安全系统100%完成IPv6改造,提前、超额完成上级单位下达的全部改造任务。

在终端方面,全面支持终端分配IPv6地址,并推动终端厂商升级支持IPv6。截至2020年底,LTE用户分配IPv6地址数7.10亿、占总分配地址数的95%,固定网络用户实际分配IPv6地址数1.29亿、占总分配地址数的74%;IPv6活跃连接数达到8.21亿,其中LTE网络活跃连接数7.07亿、固定网络活跃连接数1.14亿。中国移动IPv6用户规模呈现稳步上升的态势。

在互联互通方面,完成互联网国际出口、国内骨干直联点IPv6改造,国内14个骨干直联点已全部支持IPv6,互联总带宽约6.56Tbps;国际出口支持IPv6的带宽达到1.25Tbps,与59个国际运营商实现IPv6互通,有效提升了对“一带一路”方向互联网互通能力。

(二)建好路、通起车,让IPv6信息在路上跑起来

端到端网络基础能力为IPv6发展奠定了基础,想要实现向下一代互联网演进的目标,需要切实促进广大用户使用IPv6业务。中国移动通过自我能力改造和监测、以及与互联网协同发展,有效提升了IPv6网络流量规模及服务质量。

1.支撑自有应用:一是完成全部已投产IDC、CDN节点及其全部带宽的IPv6改造,具备在全国范围内提供IPv6流量优化调度能力,并已承载咪咕视频、咪咕音乐等自有业务的IPv6内容分发;二是完成全部110款移动云产品及26个移动云资源池的IPv6改造,成为首批获得“云服务IPv6支持能力评测证书”单位;三是完善网络质量监测体系,通过开展IPv6网络质量常态化测试及针对性质量提升工作,优化网络调度策略,为用户提供了与IPv4趋同质量的IPv6服务,截至目前,全国IPv6网络平均丢包率为0%;平均时延为35.11ms,优于IPv4网络1.5%。

2.支撑自有内容:一是开展自有网站/应用IPv6改造工作,引领互联网内容改造。集团及下属省级公司全部门户网站、网上营业厅等网站的二、三级链接IPv6浓度均达100%(剔除外链),并完成全部132个集团及下属省级公司自营移动互联网应用(APP)的IPv6改造工作,平均IPv6浓度为96.54%。二是积极开展互联网电视业务改造,完成全部6334.2万可升级机顶盒的IPv6升级工作,点播流量中IPv6流量占比达25.15%,带动城域网IPv6流量占比提升约一倍、达到5.4%(较行业平均水平3.98%有明显优势)。

3.支撑互联网生态,加强产业协同:执行IPv6单栈专线九五折优惠、免收IPv6地址占用费等让利优惠措施,推动企业广泛应用IPv6业务;与互联网内容企业协同定位IPv6流量增长瓶颈、优化多项IPv6应用质量,并通过大数据平台分析热点网站、应用的IPv6用户及流量规模,聚焦重点、热点业务推进互联网内容IPv6改造。

四、结语

未来,中国移动将坚持减存遏增原则、加强产业协同、开展技术创新、落实安全机制,持续推动IPv6规模部署和应用,实现IPv6网络流量规模及网络质量提升、增强IPv6用户感知。中国移动愿用其网络优势、用户优势,带动我国IPv6互联网产业在未来国际竞争中实现技术、网络、用户的全面领先。