IPv6+2.0网络切片技术在电子政务网的应用实践详解

IPv6+是面向5G、云网/算网融合的智能IP技术，具有包含可编程路径、快速业务发放、自动化运维、质量可视化、SLA保障和应用感知等特点。IPv6+将万物互联提升到了万物智联，赋能百行百业高质量数字化转型。

图示：“IPv6+”技术创新体系发展的三个阶段

IPv6+技术创新体系的发展分为如上三个阶段。IPv6+1.0已获得较为广泛规模的商用落地，IPv6+2.0中网络切片、智能服务链SFC、DetNet确定性网络等协议及技术创新有力的支撑了行业数字化转型和发展，部分案例也在探索落地，本文将就IPv6+2.0中的网络切片在电子政务网的落地案例进行详细阐述。

网络切片技术简介

IP网络切片是指在同一个物理IP网络的基础上，网络管理员通过各种切片技术为特定业务或用户划分出多个逻辑网络，即切片网络，每个切片网络都有自己的逻辑拓扑、SLA（Service Level Agreement，服务水平协议）需求、安全和可靠性要求。运营商和企业无需建设多张专网，利用IP网络切片技术即可最大化地利用现有的网络物理设施资源，并根据需求为不同的业务或用户划分出多个逻辑网络，在逻辑网络上灵活提供差异化网络服务。
网络切片技术分为两个层面，一个是设备层面上的资源保障隔离切片技术，另一个是拓扑平面层的隔离切片技术。

01 资源隔离切片技术原理

当前网络切片的资源隔离技术包括物理层的FlexE切片和资源层的子接口切片。

FlexE切片技术

FlexE切片技术是一种将捆绑在一起的一组物理接口按时隙交叉复用后灵活划分成不同带宽的FlexE业务接口的技术。FlexE业务接口作为网络切片方案中的数据转发接口，用于承载大带宽高附加值的行业切片业务。

子接口切片技术

子接口切片是一种小粒度的切片技术，通过在高速率端口上创建子接口，并为某些子接口配置子接口切片带宽，就可以实现子接口切片功能。这些配置了子接口切片带宽的子接口称为切片子接口。切片子接口独享为其分配的带宽，并使用独立的队列进行调度。

02 平面隔离切片技术原理

平面隔离切片技术是由定制网络拓扑和网络资源组成的虚拟网络，在一张物理网络上切分出多张包含特定网络功能，用于满足不同网络切片的业务功能需求和服务质量（SLA）保障。

基于亲和属性的网络切片技术

亲和属性，链路的一种属性，也称为链路颜色。用户根据自己业务需要，为接口或子接口配置亲和属性，相同亲和属性的接口或子接口组成一个逻辑拓扑，在同一拓扑内使用Flex-Algo灵活算法（如，链路开销，链路时延等），由此达到在一个物理网络上规划出不同逻辑拓扑的网络切片，同时可以将亲和属性资源隔离接口关联，那么这样就实现从拓扑层和资源层的拓扑统一，满足不同网络切片的业务功能需求和服务质量（SLA）保障。

基于Slice ID的网络切片技术

基于Slice ID的网络切片是一种应用在SRv6组网场景中的网络切片技术，它通过全局唯一的Slice ID来标识切片网络中的设备和数据转发通道，并以此来划分切片网络。在切片网络中转发的业务报文携带Slice ID信息。设备转发该报文时，先查询FIB表找到出接口，再根据Slice ID从对应出接口上的数据转发通道转发报文。

网络切片技术电子政务网应用部署实践

为贯彻一网通办、一网统管的服务运行理念，电子政务外网逐渐演变成一张泛政府的运营网，需要具备在保障安全性的同时，提供各类政务专网进行数据交互的能力。对于具备迁移整合条件的委办局，需要推动各委办局专网向政务外网进行迁移，同时确保迁移到政务外网后，各业务部门的所享受的网络服务质量不下降。
根据政务外网所承载的业务和系统服务的类型不同，在逻辑上，政务外网接入划分为公用网络区、专用网络区和互联网接入区三个功能域，分别提供政务外网互联互通业务、专用VPN业务和互联网业务。
电子政务外网一般采用VPN技术将一套物理网络隔离成多个逻辑业务平面，即逻辑上划分为“2+N”个业务网络，其中，“2”是公用网络区和互联网接入区，“N”是根据政务部门业务需求开设的多个虚拟业务专网。
随着国家要求各委办局专网必须迁移到政务外网的文件下发后，整个政务外网上所承载的业务愈发复杂，多业务一网承载，资源抢占，业务间相互干扰的愈发明显。为更好的支撑“一网通办“、一网通管“，需要打造“一网多平面”的网络底座，通过网络切片技术，打造“类专网”服务，为不同的业务网络切片来差异化保障。
针对政务外网客户实际组网情况，目前普遍采用FlexE或子接口切片技术在政务外网中实际部署落地，其中在骨干网上通常会采用EVPN+SRv6+FlexE切片技术，在接入网上采用子接口切片技术来实现业务隔离和保障， 具体部署如下图所示：

图示：网络切片技术在电子政务网应用部署

不同的厅局委办业务有不同的特点，对网络的质量诉求不尽相同，需要根据业务诉求差异化进行保障：

• 针对视频会议业务，可能会被其他业务抢占带宽，导致重要的视频会议出现花屏。采用网络切片技术，将视频会议业务使用专用的网络切片承载，专片专用，带宽专享不可抢占，从而达到保障视频会议高质开展。
• 同样，针对全息感知，指挥调度，医疗，人社等其他业务，也可以根据实际情况及业务重要性，业务量综合评估，选择创建专用切片来承载。
• 对于临时性的重要业务保障，如重要的运动会，重要社会活动等，也可以按需临时创建网络切片来进行业务保障，待活动结束后删除，回收相关切片带宽资源。

 图示：电子政务网采用网络切片的拓扑优势

结合电子政务外网2+N的VPN规划，网络切片可以使用M+N切片规划：
“M”是根据业务需求开设的多个硬隔离的专网、重保网络平面。一个业务重保切片：对应视频会议业务。政务外网业务放在切片“2”内。其他所有业务放到默认切片中。
表1 “M+N”切片规划

“N”是可根据接入部门业务需要，按需为部门创建专用网络切片。
通过M+N切片部署方式，可以满足政务外网承载众多各委办厅局业务能够安全流畅运行。

结束语

目前IPv6+2.0已在部分行业开始规模落地应用，客户的业务应用推动技术不断发展，技术进步反哺于客户业务应用，为用户带来更好的体验。IPv6+2.0技术作为IPv6协议的实质性扩展和升级，为未来互联网发展提供了更多的想象空间和更强的创新能力。新华三集团作为数字化解决方案领导者，是全球首家获得IPv6+2.0认证的厂商，全系列路由器产品均获得了“IPv6+2.0&SRv6 Ready”认证证书。同时，基于IPv6+技术的解决方案也广泛应用于政府、教育、运营商、金融等多种不同领域及场景。未来，随着云网、算网融合和5G等技术的发展，IPv6+技术将扮演越来越重要的角色，在引领未来互联网的发展潮流同时，也推动数字经济的快速发展。