IPv6单栈网络技术白皮书

今天分享的是【IPv6单栈网络技术白皮书】 报告出品方：中国电信股份有限公司研究院

精选报告来源：全球行业报告圈

IPv6单栈网络就是以IPv6协议为核心进行编址、路由和转发的网络，支持IPv6和剩余IPv4业务的承载，同时也支持基于SRv6为代表的“IPv6+”能力创新。IPv6单栈化的目的是构建极简、智能、安全、绿色的新型网络，是网络架构和能力的全新变化，也是IPv6发展的最终方向。

国内外IPv6部署现状

IPv6是由互联网工程任务组（IETF:InternetEngineeringTaskForce）设计用于替代IPv4的互联网新一版网络层协议，具有地址空间大、可扩展性强、新能力支持度高等优势，是解决IP地址短缺的根本性方法，也是互联网升级演进的必然趋势。近年来，IPv6在国内外发展迅速，据美国Google公司统计，2023年6月份全球IPv6用户普及率已达到43.81%。

在国外，当地政府的政策和市场监管的手段对于IPv6的发展也起到重要的作用。以欧洲为例，当前欧洲的IPv6综合部署率为23%，其中法国、德国、比利时超50%，这些成效的取得与当地政府的引导密切相关。比利时邮政和电信研究所（BIPT）在2012年采取行动促成当地ISP与政府之间的协议，该协议限制在NAT后面的每16个客户使用一个IPv4地址，促使ISP网络向IPv6转变。法国国家监管机构规定，获得在法国大都市使用5G频率（3.4-3.8GHz）许可证的移动运营商有义务支持IPv6协议。德国联邦信息技术办公室多年来发布了一些关于在德国公共行政部门使用IPv6的建议，在2019年最新指南中，联邦政府网络演进路线图中强制引入IPv6。

双栈网络的挑战

随着IPv6在全球的部署，主流应用、终端、网络已基本具备IPv6运行能力，全球互联网整体呈现出IPv4和IPv6双协议栈同时运行的状态（简称“双栈”）。双栈网络的优势是IPv4和IPv6协议相互独立运行，逻辑清晰，容易被网络运营人员理解，但其也有如下缺点：

1) 运营维护成本高，双栈要求网络同时进行IPv4和IPv6的协议配置、性能监控、安全策略配置，出现故障时对两套协议栈进行诊断，维护工作量大。

2) 安全风险大，双栈网络中同时存在IPv4和IPv6两个安全暴露面，两者都面临安全风险，按照“木桶效应”原理，网络的安全是由安全风险最大的协议栈决定的，因此双栈安全风险大。

技术简介

IPv6单栈（英文为“IPv6-only”）网络，就是以IPv6协议为核心进行编址、路由、转发和互联互通的网络，它支持对于IPv6和剩余IPv4业务的承载，同时支持SRv6等IPv6演进技术。网络IPv6单栈化的本质是消除功能协议冗余，优化网络架构，并将设备和网络的资源集中在IPv6方面进行技术创新和能力提升。IPv6单栈网络具有如下几项特点：

1) IPv6单栈编址，网络为客户网络或服务器与终端只分配IPv6地址，设备接口及回环等管理地址也只采用IPv6编址。

2) 支持互联互通，支持域间IPv6单栈能力互通和跨域协同，形成端到端的IPv6能力，并保持开放性，支持与外部IPv4网络和IPv6网络的互通。

网络从双栈向IPv6单栈过渡意味着网络设备不再运行IPv4协议，但一个不可忽视的事实是：互联网上总有一部分不支持IPv6的业务，而且会长期存在，如果不考虑这个因素，冒然关闭IPv4协议栈后就会出现用户访问业务故障，这样的后果是不能被允许的。基于这样的考虑，IPv6单栈网络不仅要承载原生IPv6业务流量，还要支持剩余的IPv4业务。在国际上，将对剩余IPv4业务的承载作为IPv6单栈网络的一种业务，称之为“IPv4即服务（IPv4-As-A-Service）”，体现了“疏堵结合”的中国传统治理理念。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

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