1、封面页(此页面将由下图全覆盖,此为编辑稿中的示意,将在终稿 PDF 版中做更新)卷首语 IPv6 是互联网协议第六版,相比 IPv4 能提供更大的地址空间和网络创新空间,是互联网升级演进的必然趋势。在过去三年里,我国 IPv6 规模部署取得显著成果,推动了 IPv6 技术持续快速演进,产业和应用不断创新发展。通过充分挖掘 IPv6 协议扩展潜力,支持 IPv6 网络进一步提供海量、高速、优质、灵活、安全以及低时延的连接,更好满足 5G、云服务和万物互联的需求。2021 年 12 月国务院发布了“十四五”数字经济发展规划,在优化升级数字基础设施部分明确提出要“推进 IPv6 规模部署应用”,要求
2、深入开展网络基础设施 IPv6 改造,增强网络互联互通能力,优化网络和应用服务性能,提升基础设施业务承载能力和终端支持能力,深化对各类网站及应用的 IPv6 改造。为加快推进 IPv6 规模部署和创新应用,2022 年云栖大会举办了主题为“共筑数智基石,融合生态创新”的下一代互联网(IPv6)规模化部署论坛。该论坛由推进 IPv6 规模部署专家委员会和浙江省委网信办联合指导,阿里巴巴集团主办,邀请了包括邬贺铨院士、信通院、中国电信、中国移动、阿里巴巴、新华三在内的行业专家研讨 IPv6 技术趋势,分享最佳实践,凝聚发展共识。目录 一、邬贺铨:开发 IPv6 潜能支撑算网协同发展.5 二、高巍:
3、IPv6 规模部署和创新实践.15 三、徐杰:阿里巴巴应用 IPv6 规模化部署.23 四、解冲锋:云网融合时代 IPv6 相关技术发展探讨.35 五、朱仕银:新华三 IPv6 创新及实践.44 六、程伟强:IPv6/G-SRv6 技术创新及应用.53 一、开发 IPv6 潜能支撑算网协同发展 5 一、开发 IPv6 潜能支撑算网协同发展 作者:邬贺铨,中国工程院院士、推进 IPv6 规模部署专家委主任 算力包括以超算为代表的超算中心、以 CPU 为代表的数据中心以及以 NPU、GPU 和FPGA 等为代表的计算中心。去年年底的数据表明,美国占据全球算力的 31%,中国占 27%,位居全球第二
4、。国家自前年开始推动东数西算,部署了八大算力枢纽、十大算力集群。当前,中国超算数量占全球超算 500 强的 34.6%。按照工信部预计,截至 2023 年,国家八大枢纽将占据全国 70%的算力。一、开发 IPv6 潜能支撑算网协同发展 6 东数西算依赖于东西之间的通信网络,算力对通信网有着很高要求,可以归纳为弹性、高效、感知、安全、经济以及低碳。弹性:计算任务有潮汐效应,因此通讯网络也需要相应的弹性能力进行支撑。高效:通信网络有较高的可靠性要求,因此不可避免会存在计算浪费。有实验表明,0.1%的丢包率会使算力效率损失 50%。感知:需要感知不同类型的计算需求。IO 密集型和 CPU 密集型的任
5、务对通信网络有不同的需求。安全:数据的接入硬件对于安全性有极高要求,尤其是算力节点服务于多个客户,多个客户之间需要进行隔离,同时要防止外部的入侵。经济、低碳:对于算力,还需考虑成本、经济性以及如何降低能耗,鼓励使用绿色能源。算力不仅包括数据中心内部的计算,还需要进行跨数据中心的调度、虚拟机的迁移,以及需要通过多个数据中心协同,才能保证算力利用率的提高,获得集约化的效益。因此,我们需要有感知算力的能力。一、开发 IPv6 潜能支撑算网协同发展 7 首先,感知数据中心的算力。不同的计算类型任务对纯算的架构要求有所不一。例如 I/O 密集任务与 CPU 密集任务适于采用不同的架构;存算比过低即存储能
6、力不足也会影响算力的发挥。其次,计算时需要调度算法,而算法本身会根据不同的任务使用不同的软件,互相之间存在关联。因此,通过计算任务调优来适应软件的需求,也是感知能力的要求之一。此外,要感知数据中心内部与数据中心之间光互联传输系统的实时性能,还需考虑成本、远近和数据安全等因素。数据中心的业主不同,运营者也不同,算力与网络可能不属于同一运营主体,难有统一的操作系统。此时需要利用数据面的能力,即利用 IPv6 来实时感知算和网需要的资源和能力,实现算网的协同优化。IPv6 的前身是 IPv4,IPv4 只有源地址和目的地址,只能根据两个地址来决定选路,并不清楚 IP 流承载的业务对通信网络的需求。而