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          1. CERNET IPv6監測與發展態勢新變化
            發布時間:
            2021-01-07
            文章來源:
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            發布人:
            孫珊珊
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            發布時間:2021-01-07文章來源:中國教育網絡作者: 發布人:孫珊珊 瀏覽次數:10

                   從IPv6發展態勢總體情況看,在IPv6網站改造、路由開通、三大運營商流量方面呈現較好的發展態勢。

              

                   CERNET2是我國研究下一代互聯網技術、開發基于下一代互聯網的重大應用、推動下一代互聯網產業發展的關鍵性基礎設施。CERNET網絡中心根據兩辦印發的《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》,設計并持續更新監測指標,依托CERNET2構建了IPv6發展監測平臺。

              

                   IPv6發展監測平臺支持主動和被動監測,對教育網網站IPv6支持情況進行監測,結果納入國家IPv6發展監測平臺;對CERNET2主干核心節點的NetFlow數據進行采集分析,統計教育網內、網外IPv6活躍地址日活和月活;發布教育系統IPv6發展監測月報。

              

              根據教育網對端IP地址應用情況,對三大運營商和大型ICP IPv6支持情況進行監測,統計活躍地址指標和出入流量趨勢,與信通院協同合作,為中國IPv6規模部署提供參考。

              

            IPv6監測指標與技術架構

              

                   20171126日,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》,并發出通知,要求各地區各部門結合實際認真貫徹落實。

              

                   2019711日,在2019中國IPv6發展論壇上,推進IPv6規模部署專家委主任鄔賀銓院士發布了《中國IPv6發展狀況》白皮書,主要從用戶數、地址、流量、基礎資源、云端、網絡、終端、應用八個維度,對我國IPv6發展情況進行綜合分析,力求全面準確反映我國IPv6發展狀況。白皮書中的八個維度即為推進IPv6規模部署專家委員會201811月起草的《中國IPv6發展指標體系》的核心指標。

              

                   IPv6監測平臺采用NetFlowv9、端口鏡像、用戶上報、外部接口等多種測量方式,應用主動/被動探測技術、大數據處理、態勢感知技術、數據可視化技術等核心技術,做到教育網IPv6數據全覆蓋,包括:路由、域名、網站、活躍地址等。IPv6監測平臺的技術架構如圖1所示。

              

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            1 IPv6監測平臺技術架構

              

                   IPv6發展監測平臺(ipv6c.cngi.edu.cn)主要立足于教育網IPv6監測數據,面向公眾提供了一系列IPv6發展監測服務,包括:

              

              ● 域名探測目錄服務

              

              ● 網站探測目錄服務

              

              ● 地址分配探測目錄服務

              

              ● 各高校IPv6流量和活躍地址數監測目錄服務

              

              ● 各高校IPv6Web網站發展態勢監測目錄服務

              

              ● 客戶端IPv6就緒測試

              

              ● 活躍地址態勢監測(新版上線)

              

              ● 網站態勢監測(黨中央、政府、央企、媒體、教育、Alexa

              

              ● 教育系統單位整體態勢監測

              

              ● CERNET會員單位整體態勢監測等

              

              其中,域名探測目錄服務可監測用戶所添加域名及其子域名的IPv6地址、IPv6網站可訪問、IPv6 https證書、IPv6 h2、IPv6可解析等情況,并與IPv4相應監測項進行對比展示。

              

              網站探測目錄服務可監測用戶所添加網站的DNS名稱、描述、IPv6地址、IPv6網站可訪問、IPv6 https證書、IPv6 h2、IPv6可解析等情況,并與IPv4相應監測項進行對比展示。

              

              地址分配探測目錄服務可監測用戶所添加地址段的主機地址、80端口、443端口、445端口、22端口、3389端口、135端口、139端口、3306端口等情況。

              

              各高校IPv6流量和活躍地址數監測目錄服務可監測全國各地區下各高校開通IPv6百分比、活躍地址數百分比、活躍地址數日//月趨勢、對端活躍地址數百分比、對端活躍地址數日//月趨勢、入流量百分比、入流量日//月趨勢、出流量百分比、出流量日//月趨勢等情況。

              

              各高校IPv6 Web網站發展態勢監測目錄服務可監測全國各地區下各高校IPv6解析、網站可訪問、IPv6 DNSSEC、IPv6 https證書、官方簽名、IPv6h2、漏洞數、內鏈數、外鏈數、IPv6DNS、IPv6反向域名、子網站數等情況,以及每個高校具體的官網URL、IPv6地址、IPv6所屬單位、IPv6 AS號、IPv6可達、IPv6下載速率等等情況。

              

              客戶端IPv6就緒測試可提供IPv6域名連接測試、雙棧域名連接測試、雙棧域名大數據包傳輸測試、IPv6大數據包傳輸測試,并給出客戶端IPv6運行狀況評分情況。

              

              活躍地址態勢監測功能可監測各應用類型下主流ICP廠商的活躍地址指數分布、ICP活躍地址180日趨勢、ICP/入流量180日趨勢情況。

              

              網站態勢監測功能可監測黨中央、政府、央企、媒體、教育、Alexa等分類下各單位網站的IPv6可解析、IPv6可訪問、提供IPv6服務的天數趨勢情況,以及各大分類總體的IPv6解析數量和百分比、網站可訪問數量和百分比等情況。

              

              教育系統單位整體態勢監測功能可監測所有教育系統單位的IPv6地址數量、路由開通、活躍地址數、對端活躍地址數、入流量、出流量、單個活躍IP入流量、單個活躍IP出流量、NS域名服務器數量、門戶網站IPv6地址、網站可訪問、子網站CERNET地址總數量等情況。

              

                   CERNET會員單位整體態勢監測功能可監測所有CERNET會員單位的IPv6發展態勢情況,具體監測項同教育系統單位整體態勢監測功能。

              

            IPv6規模部署發展情況

              

              從IPv6路由監測情況看,2019年底監測到8萬余條路由條目數,20208月監測到9萬余條路由條目數,CERNET2接受到的全球BGP路由總條目數呈現逐步上升趨勢。

              

              從IPv6活躍地址發展態勢情況看,教育網CERNET2活躍地址指數相對較為平穩,但仍未恢復到疫情前的正常水平(活躍指數1000);對端活躍地址指數在20201月和2月大幅下降,20206月中旬出現過較大激增,總體呈現緩慢回升的趨勢,如圖2所示。

              

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            2 CERNET2活躍地址總趨勢

              

              從IPv6流量發展態勢情況看,教育網CERNET2流量總趨勢在20201月底2月初出現大幅下降,此后隨著疫情逐漸好轉呈現緩慢回升趨勢,如圖3所示。

              

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            3 CERNET2流量總趨勢

              

                   ISPICP流量發展態勢與CERNET2流量態勢基本一致,三大運營商流量指數從大到小排名依次為中國移動、中國聯通、中國電信,大型ICP流量指數從大到小排名依次為騰訊、阿里巴巴、百度。

              

              從教育網IPv6支持情況近兩年的對比數據(表1)看,接入單位用戶數近兩年持續增長,2019年年增長率達到71%;支持IPv6門戶網站數和41個主節點支持IPv6應用系統數近兩年均有大幅增長,2019年年增長率分別為165%247%;支持IPv6DNS數量在2020年有較大增加,年增長率為96%;但受疫情影響,IPv6日活躍地址數量在2020年有所下降。

              

            1 近兩年教育網IPv6支持情況

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              從教育網高校IPv6發展現狀情況看,以20208月數據為例,已分配IPv6地址的高校數為1795所,已開通IPv6路由的高校數為1898所(部分單位開通路由的地址為上聯單位所屬地址),教育網高校的IPv6地址分配率和路由開通率均很高;同時,雙一流高校在IPv6活躍地址數和流量方面貢獻巨大,占比分別達到75%80%。

              

              根據對高校/64前綴活躍地址和流量分析發現,每個學校的/64活躍前綴個數在500以內,集中分布在120?300個之間;每個/64的活躍地址個數在15萬以內,集中分布在3萬~8萬之間。對單個學校/64前綴分布分析能發現該校的哪些地址段哪些單位的IPv6發展態勢較好。

              

              通過對IPv6活躍地址的后綴組成分析發現,在一天的525萬個活躍地址數中,EUI-64地址4.15萬個,占比0.79%;低位地址55萬個,占比10.44%;IPv4映射地址396個,占比0.01%。綜上,由IPv6地址組成的前綴和后綴分析,能得出許多與IPv4地址不同的新特性。

              

            IPv6發展態勢新變化

              

              從IPv6網站解析/訪問統計情況看,央企的解析/訪問占比最高,之后排名依次是政府、教育、媒體,如圖4所示。

              

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            4 IPv6網站一級分類解析/訪問占比

              

              從教育系統單位監測排序情況看,按地址數據(/48)排序,TOP5分別為北京郵電大學、清華大學、哈爾濱工業大學、天津大學、吉林大學;按活躍地址數(學生活躍)排序,TOP3分別為清華大學、北京大學、上海交通大學;按對端活躍地址數(熱點活躍)排序,TOP3分別為清華大學、東北大學、浙江大學;按入流量排序,TOP3分別為清華大學、東北大學、華中科技大學;按出流量排序,TOP3分別為清華大學、西安交通大學、東北大學。

              

              從ISP活躍地址變化態勢情況看,第一次上漲于216日至218日,宣告應對疫情的開始;第二次上漲于3290330日,以中國電信為代表;第一次回落于423日至424日,以中國電信為代表;第二次回落于56日至58日,以中國移動和中國聯通為代表,宣告著疫情的基本結束,人們回到正常的生產生活中來。疫情期間,三大運營商復工復產的努力值得肯定。ISP活躍地址發展態勢如圖5所示。

              

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            5 ISP活躍地址變化態勢

              

              從IPv6地址態勢情況看,電子商務類ICP活躍地址指數排名為小米、淘寶、京東、美團、拼多多;旅游出行類ICP活躍地址指數排名為百度地圖、攜程旅行、高德地圖、滴滴出行;門戶資訊類ICP活躍地址指數排名為網易、今日頭條、搜狐、新浪。

              

              從IPv6濃度情況看,以87日數據為例,41節點IPv6/出流量分別占比4.6%10.5%,IPv6本端/對端活躍地址分別占比42.7%19.5%;雙一流高校IPv6/出流量分別占比4.8%8.9%,IPv6本端/對端活躍地址分別占比45.8%20.1%。41節點與雙一流高校的IPv6濃度趨勢基本相同,IPv6出流量占比高于入流量占比,但均偏低;IPv6本端活躍地址占比高于對端活躍地址占比,IPv6本端活躍地址占比已接近50%。

              

            IPv6發展監測小結

              

                   IPv6發展監測平臺對比國家IPv6發展監測平臺具有自己的服務特色:

              

              專注于教育網,對高校網站可解析/可訪問的監測數據更準確,同時對教育系統單位的地址申請、路由開通、活躍地址、流量、域名、網站等數據提供全面的排名統計和發展態勢分析;

              

              監測來源于CERNET2骨干網NetFlow數據,按日統計,對比國家IPv6發展監測平臺按月進行數據統計,具有更好的時效性和數據粒度;

              

              監測數據廣度不如國家IPv6發展監測平臺,但在域名、網站、活躍地址、流量等方面增強了監測深度;

              

              域名監測數據更全面,包括子域名監測情況等,提供用戶參與的目錄服務;

              

              提供端口監測和熱點資源監測,在客戶端支持IPv6時自動推送IPv6資源。

              

              從IPv6發展態勢總體情況看,在IPv6網站改造、路由開通、三大運營商流量方面呈現較好的發展態勢:網站改造方面,央企、政府、教育網站IPv6支持度分別為76%、75%、54%;路由開通方面,CERNET會員單位開通率達到100%;三大運營商流量方面,IPv6入流量年增長率達到293%,IPv6出流量年增長率達到406%。

              

              但仍存在有待提升的方面,如ICP入出流量增長緩慢,需進一步加強規模部署,同時受疫情影響,2020年上半年IPv6活躍地址同比下降較多。未來,我們將以推進純IPv6網絡建設、重視IPv6安全為目標,加快推進IPv6基礎網絡設施規模部署和應用系統升級,促進下一代互聯網健康有序發展。


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