全互聯(lián)世界IP網(wǎng)絡(luò)有什么新的方向

當(dāng)人類即將邁向萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)網(wǎng)互聯(lián)、虛實(shí)融合的智能化全互聯(lián)世界，面對(duì)新世代、新業(yè)務(wù)、新需求，傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)早已顯得力不從心，如何讓IP網(wǎng)絡(luò)在繼承以往成功基因的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展，以滿足未來(lái)業(yè)務(wù)的新需求，促進(jìn)全產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，成為業(yè)界共同思考的課題。

據(jù)悉，華為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)專家蔣勝在2019年9月份ITU－T TSAG會(huì)議上首次介紹了New IP的愿景與技術(shù)理念，以應(yīng)對(duì)智能化全互聯(lián)世界的新挑戰(zhàn)。

為了進(jìn)一步詮釋New IP概念、與網(wǎng)絡(luò)2030的關(guān)系及其技術(shù)可行性，在2020年1月14－16日舉行的ITU－T SG13網(wǎng)絡(luò)2030焦點(diǎn)組第六次全會(huì)上，華為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室提交了New IP文稿，展示了New IP原型。

智能化全互聯(lián)世界呼喚IP網(wǎng)絡(luò)變革

嶄新的智能化全互聯(lián)世界，未來(lái)6G移動(dòng)承載、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、全息通信、虛實(shí)融合通信的到來(lái)，對(duì)于傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)提出了新的挑戰(zhàn)：

挑戰(zhàn)1：靈活尋址：地址、字段格式僵化，無(wú)法適應(yīng)未來(lái)海量通信主體的聯(lián)網(wǎng)需求。例如，虛實(shí)融合將創(chuàng)造全新網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)空間，基于AI的人類數(shù)字孿生代理將徹底改變數(shù)字空間結(jié)構(gòu)，將激發(fā)多層次網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)需求，具有虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互等全新網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，海量連接及超大吞吐傳輸?shù)膲毫?，需要更靈活的、變長(zhǎng)的IP地址，以適應(yīng)多樣化的場(chǎng)景，并且向后兼容IPv4、IPv6。但傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)地址格式僵化、命名空間固定，受到協(xié)議設(shè)計(jì)的隱形約束，無(wú)法適應(yīng)未來(lái)無(wú)限膨脹的聯(lián)網(wǎng)主體的需求；且傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)僅以可達(dá)性為單一目標(biāo)，只支持拓?fù)鋵ぶ?，難以支撐服務(wù)、計(jì)算、內(nèi)容、IoT設(shè)備、虛擬對(duì)象等多元化的通信主體間的通信需求。

挑戰(zhàn)2：確定性轉(zhuǎn)發(fā)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了確定性低時(shí)延數(shù)據(jù)傳輸需求。例如工業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外融合、跨大網(wǎng)的遠(yuǎn)程工控，需要可靠的、精準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸；遠(yuǎn)程醫(yī)療的遠(yuǎn)距離交互式操作和多方協(xié)同作業(yè)，需要支持協(xié)同數(shù)據(jù)和指令的低時(shí)延傳輸；車(chē)聯(lián)網(wǎng)的車(chē)內(nèi)數(shù)據(jù)量持續(xù)增長(zhǎng)，同時(shí)車(chē)間／車(chē)路協(xié)同要求提高，亟需高可靠的確定性低時(shí)延數(shù)據(jù)傳輸為車(chē)輛安全提供保障；全息通信多視點(diǎn)捕捉帶來(lái)超高帶寬需求，同時(shí)多視點(diǎn)匯聚需要網(wǎng)絡(luò)能提供確定性時(shí)延保證的多路傳輸。傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)僅提供盡力而為的轉(zhuǎn)發(fā)，難以實(shí)現(xiàn)低時(shí)延與確定性時(shí)延轉(zhuǎn)發(fā)。

挑戰(zhàn)3：內(nèi)生安全：IP網(wǎng)絡(luò)通過(guò)連接全球大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備給人類帶來(lái)了便利，但面臨的持續(xù)性安全和隱私問(wèn)題令人擔(dān)憂，如源地址偽造、隱私泄露、難以審計(jì)、密鑰交換中間人攻擊、DDoS攻擊等。智能化全互聯(lián)世界對(duì)端到端安全通信提出了更高的要求，由于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)缺乏內(nèi)生安全的設(shè)計(jì)，補(bǔ)丁式解決方案補(bǔ)不勝補(bǔ)，導(dǎo)致安全問(wèn)題難以根治，亟需具有內(nèi)生安全特性的新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

可見(jiàn)，在智能化全互聯(lián)世界，萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)網(wǎng)互聯(lián)、物理與虛擬世界融合、全息和全覺(jué)通信、高精度和可控傳輸?shù)任磥?lái)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)產(chǎn)生了新的需求。華為文稿提出：“靈活、多樣化網(wǎng)絡(luò)地址、確定性服務(wù)、內(nèi)生安全的New IP成為解決之道?！?/p>

New IP使能網(wǎng)絡(luò)2030新服務(wù)

那么，什么是New IP呢？New IP在繼承傳統(tǒng)IP成功基因的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步增強(qiáng)IP網(wǎng)絡(luò)能力，以使能網(wǎng)絡(luò)2030萬(wàn)網(wǎng)萬(wàn)物互聯(lián)、確定性轉(zhuǎn)發(fā)、內(nèi)生安全等新服務(wù)，并致力發(fā)展成為面向智能化全互聯(lián)世界的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

萬(wàn)網(wǎng)萬(wàn)物互聯(lián)方面：New IP支持“萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)網(wǎng)互聯(lián)”，靈活可變長(zhǎng)地址機(jī)制可連接海量主機(jī)、智能終端、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、服務(wù)等多樣化通信主體，實(shí)現(xiàn)多種無(wú)線接入網(wǎng)、有線接入網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。

確定性服務(wù)方面：New IP提供確定性業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，可保證端到端傳輸時(shí)延的上下界，實(shí)現(xiàn)（超）低時(shí)延、低抖動(dòng)、高同步的精準(zhǔn)傳輸，滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等對(duì)確定性服務(wù)有特殊要求的業(yè)務(wù)需求。

內(nèi)生安全方面：New IP提供內(nèi)生安全能力，通過(guò)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)自身的安全防御能力，包括源地址或身份標(biāo)識(shí)的真實(shí)保證、隱私性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)可溯源、密鑰交換安全性及防DDoS攻擊等，以保證端到端通信安全。

New IP將助力形成全產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，驅(qū)動(dòng)萬(wàn)億市場(chǎng)大發(fā)展

據(jù)預(yù)測(cè)：New IP作為未來(lái)數(shù)通網(wǎng)絡(luò)新內(nèi)核，其關(guān)鍵能力將助力形成全產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，一方面，加速工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、交通等傳統(tǒng)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)；另一方面將成形新興產(chǎn)業(yè)，例如全息全覺(jué)通信、虛實(shí)融合通信、空天地海一體化通信等，驅(qū)動(dòng)萬(wàn)億市場(chǎng)大發(fā)展。

關(guān)鍵技術(shù)得到驗(yàn)證：New IP Demonstration在網(wǎng)絡(luò)2030焦點(diǎn)組第六次研討會(huì)上成功展示

在2020年1月13日召開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)2030第六次研討會(huì)上，New IP DemonstraTIon首次在ITU－T的平臺(tái)亮相，并獲得與會(huì)專家關(guān)注和好評(píng)。

具體而言，該DemonstraTIon展示了New IP的目標(biāo)場(chǎng)景、關(guān)鍵能力、New IP與Network 2030的關(guān)系，演示了New IP for Cyber Physical CommunicaTIon、 New IP for Industrial IoT、New IP for ManyNets三大場(chǎng)景及其技術(shù)原理，驗(yàn)證了New IP靈活可變長(zhǎng)尋址機(jī)制的可行性，標(biāo)志著IP網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)創(chuàng)新取得了實(shí)質(zhì)性新進(jìn)展。