解冲锋：构建IPv6单栈网络，赋能AI智能互联 | 互联网基础资源高质量发展会议

什么是IPv6单栈？就是基于IPv6协议进行编址、路由、转发和互联互通，构建IP基础网络设施。从互联网“沙漏”模型来看，就是网络层的编址、路由和转发逐步从IPv4或IPv4/IPv6双栈转向IPv6。

当前，IPv6单栈化已经成为IP网络演进的重要方向。相关政策也明确提出，要加强IPv6单栈组网架构等关键技术攻关，在典型网络和业务场景中开展验证评估，并研究制定IPv6单栈演进实施指南、建立单栈能力评测体系，推动IPv6单栈部署应用。

结合网络中对IPv4的支持方式，可以将IPv6单栈化划分为三个级别：Level 0是“纯IPv6-only”。网络转发面完全采用IPv6，不提供任何IPv4服务支持，所有流量都不再依赖网络层IPv4机制。代表最纯粹的IPv6运行状态；Level 1是“核心IPv6-only”。网络核心为IPv6-only，但通过IPv4aaS技术（如DS-Lite、IVI）在边缘提供IPv4服务能力。IPv4流量被封装或转换，底层传输基础设施仍为IPv6；Level 2是“混合IPv6-only”。IPv6-only与双栈组件共存的混合环境。典型如“IPv6-mostly”网络，多数节点为IPv6-only，但部分网段或设备保留双栈功能，属于过渡阶段。

IPv6单栈与AI，二者实际上是相互促进的关系：IPv6单栈赋能AI发展，AI促进IPv6单栈化发展。

首先在标识支持方面。IPv6提供的巨大地址空间能为每个智能体分配独立的公网地址，确保智能体标识的唯一性，为AI时代网络互联创造前提。

其次在可信支持方面。为智能体所使用的IPv6地址本身颁发“地址证书”（Address CA），确保该地址标识的真实性。

第三是架构支持方面。以LISP作为底层网络承载底座，通过 EID（Agent ID）/RLOC 解耦，借助LISP实例ID实现多智能体 VPN 分组隔离，支持位置透明性、移动性、多归属以及大规模逻辑隔离。（draft-wang-lisp-ai-agent）

IPv6单栈不是简单地把设备协议从IPv4切换到IPv6，而是涉及接入、主干以及互联互通等多个层面的系统性演进。

从整体架构来看，一是单栈接入网络。为客户终端或者客户网络只分配IPv6地址，不再分配IPv4地址；第二是单栈主干网络。设备接口及回环采用IPv6编址，实现端到端IPv6单栈路由和转发，中间不再进行IPv4和IPv6转换；第三是单栈互联互通。既能够与IPv6互联网实现资源互访，也必须能够访问IPv4互联网和IPv4业务，同时不同IPv6单栈网络之间能够无缝互联。

在接入侧，目前已经形成多种典型技术方案，包括464XLAT、DS-Lite、MAP-T/MAP-E以及Lightweight 4over6等。其中，464XLAT已经是一条比较明确的技术路线。Android和苹果主流操作系统已经具备CLAT能力。相比之下，固定宽带涉及家庭和企业等更加复杂的终端和网络环境，究竟采用何种单栈接入技术，还需要产业界结合具体场景进一步选择。

中国电信提出了“多域IPv6单栈网络”的思路：由多个IPv6单栈自治系统互联组成的主干网络，并支持与外部IPv4和IPv6互联网的互通，支持对于IPv4业务的承载访问（IPv4-as-a-Service）。

利用映射前缀标识IPv4地址在IPv6网络中的位置。传统IPv4业务进入IPv6单栈主干后，需要先知道这个IPv4地址在IPv6网络中应该映射到哪里。因此，可以为IPv4地址块建立对应的IPv6映射前缀，通过地址映射规则，把IPv4地址映射到IPv6地址空间中。

在这一基础上，我们形成了4MAP6无状态映射机制。通过规则建立IPv4地址和IPv6地址之间的无状态映射关系，在进行数据包转换时，无论采用隧道还是翻译方式，都按照4MAP6规则，把原IPv4报头中的源地址和目的地址分别映射生成新的IPv6源地址和目的地址。

目前，中国电信联合清华大学、APNIC、Verizon、瑞士电信、互联网域名系统国家地方联合工程研究中心（ZDNS）等产业和研究机构，围绕多域IPv6单栈网络持续推动相关IETF标准工作，包括总体框架、MOA映射规则安全保护以及MP-BGP映射通告扩展等。

在移动网络方面，2020年起，中国电信在四川和江苏开展5G SA网络IPv6单栈现网验证，对跨省漫游、4G/5G切换以及TOP100 APP进行遍历测试，业务访问保持正常。后续通过相关项目，验证范围进一步扩大到湖南、广州和陕西。

在主干网络方面，在内蒙古云资源池和无锡城域网之间开展了多域纯IPv6现网跨域、长距离测试，这是国际上首次多域IPv6单栈主干网现网试验。

此外，中国电信还与中国教育网开展了运营商间商用IPv6单栈互联，通过100G IPv6单栈互通电路连接ChinaNet与CERNET/CERNET2。通过单栈IPv6直连优化了数据传输路径，提升了数据传输效率，实现了IPv6资源的高质量互访；从电信到CERNET的流量包含了华北、东北、西北的大部分IPv6流量，使用率已达70%。

总而言之，单栈赋能AI发展，AI促进IPv6单栈化发展，单栈化已成为IP网络演进发展的必然趋势。

IPv6单栈化有助于减少路由安全验证的量级，增强网络基础设施整体的安全性。

建议依托多域IPv6单栈技术体系，遵循开放性原则，统筹制定演进实施路线、推进策略与阶段目标，确保部署工作有序开展。

加快推进IPv6单栈产业化，面向不同业务场景，有序推进IPv6单栈试点部署，为后续规模化推广奠定基础。