产生背景

5G、物联网和云计算等新兴领域的飞速发展，使得网络规模急剧扩大、网络复杂度不断增加、业务种类愈加丰富、智能化需求与日俱增，网络技术面临着新的挑战。

第一代网络层协议IPv4地址空间不足，无法满足万物互联的需求。第二代网络层协议IPv6（Internet Protocol Version 6，互联网协议版本6）采用128位的IPv6地址，可以提供超过3.4×10^38个地址，为互联网和物联网提供更加广泛的连接，是万物互联的基础。但在新业务蓬勃发展的形势下，仅仅实现万物互联是远远不够的，还需要考虑业务差异化、运维智能化等需求。

为此，IPv6+应运而生。IPv6+在IPv6协议的基础上进行了大规模的创新，如SRv6、网络切片、随流检测（iFIT）、新型组播（BIER）、业务链（SRv6 SFC）、确定性网络（DetNet）和应用感知网络（APN6）等网络技术创新，并增加了智能识别与控制。

IPv6+是面向5G和云时代的智能IP技术，具有可编程路径、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，助力各行各业的数字化转型。

图1 IPv6+发展

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2 技术价值

IPv6+不仅具有IPv6协议的地址空间巨大、扩展灵活等特点，还在如下几个方面提升了IP网络的能力。

图2 IPv6+技术优势

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3 技术发展阶段

IPv6+技术创新体系的发展分为三个阶段。

图3 IPv6+技术发展阶段

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目前，H3C已基本实现IPv6+1.0、IPv6+2.0和IPv6+3.0，并紧密关注IPv6+技术发展趋势，持续演进。借助于IPv6＋技术，H3C能够帮助客户更好地应对未来网络技术的挑战，确保网络通信的高效、安全和顺畅。同时，H3C将继续致力于研发和推广IPv6+技术，以满足客户不断变化的需求，助力企业实现数字化转型。

全光网络概述

1.1 全光网络产生背景

网络技术的进步推动着数字经济的发展，目前全光网络已逐渐普及。全光网络使用光信号完成网络通信的所有功能，在网络内部没有光电转换的障碍，且无须面对电子器件处理信息速率难以提高的困难，因而和传统的铜缆网络相比，全光网络性能可以得到明显的提高。此外，铜缆还有传输性能弱、成本高、布线复杂等缺点，铜缆网络已逐渐不能承载各种新型网络应用（例如物联网、云服务、Wi-Fi 6等）带来的业务流量。

过去十多年来，“光进铜退”工程在逐步推动铜缆网络的淘汰。各级部门对全光网络建设的支持力度在不断加大。工业和信息化部在印发的《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023年）》中，明确提出用三年时间，基本建成全面覆盖城市地区和有条件乡镇的“双千兆”网络基础设施，实现固定和移动网络普遍具备“千兆到户”能力。“双千兆”即千兆光网和5G网络，全光网络是其重要组成部分。

1.2 全光网络的应用场景

全光网络应用场景较为广泛，可用于智慧校园、智慧医院、酒店、以及通用园区等业务。

· 智慧校园：科研业务、教学业务。

· 智慧医院：支撑HIS、EMR、LIS、PACS、RIS、远程医疗等医疗业务系统。

· 智慧酒店：一房多业务，宽带、WIFI、电视、电话多网合一。

· 通用园区应用：整网漫游、安全隔离、Portal认证、运营计费等。

1.3 全光网络技术优势

1. 传输性能强

全光网络使用光纤作为传输介质，光纤有传输距离远、速率高、衰减少、抗干扰能力强、生命周期长等特点，是提高网速的理想材质。

· 光纤传输距离远，可以轻松覆盖较大的范围。五类网线和六类网线的传输距离一般为100米以内，而万兆光模块铺设单模光纤可以达到80km的传输距离。

· 光纤的传输损耗非常低，被广泛用于较长距离和远程骨干网。例如，当距离为100米时，光纤信号损耗仅为原始信号强度的3%，而相同距离6A类铜缆网线的信号损耗大约为其原始信号强度的94%。铜缆的传输损耗也会随着信号频率的提高而迅速增加。

· 光纤传输速率高，单波传输速率可达1Tbps以上，是六类网线（1Gbps）的1000倍以上。

· 光纤的抗干扰能力强，安全性更高。而普通的网线受电磁干扰的影响较大。

· 光纤的生命周期长，一般可以使用30年无需更换，使用寿命是普通网线的3-4倍。

2. 网络结构简单可维护性强

传统网络结构复杂，往往存在多张网并存的情况。普通的铜缆传输性能差，每百米就要增加网络设备，同时还需要增加弱电机房、空调等，这导致网络结构复杂、后期难管理。

全光网络结构简单，光纤可以传输不同速率和协议的数据，轻松实现多网合一，同时承载视频、数据、无线、语音等多种业务。光纤传输距离远、覆盖范围大，可以减少中继设备、弱电机房、空调的使用。在后期维护时，全光网络支持统一管理和监控，故障排查简单，故障设备支持一键替换。支持光链路、光模块故障诊断和光模块生命周期预测，可及时预测和处理光模块故障，方便后期管理和维护。

3. 方便部署和升级扩展

传统网络部署复杂、上线周期长。各种厂家、型号、有线和无线设备，以及不同粗细、重量、传输距离的线缆导致部署和维护的成本都很高。随着网络流量的增长，部分线缆可能会因为带宽不足而需要频繁升级换代。

全光网络部署简单，所有设备即插即用，可以实现全自动化上线。光纤的传输带宽大、价格低廉、单位体积仅为网线的五分之一，部署成本低。光纤的使用周期长，一次线路改造即可承载未来近30年的网络带宽需求。未来网络升级可以尽可能的减少线缆的更换，可能只需要更换更高接口速率的板卡，甚至只需要更换光模块就可以实现网络升级。

2 H3C全光网络方案

面对全光网络的发展趋势，H3C有四种解决方案，分别是以太全光组网方案、基于EPON（Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络）技术的POL（Passive Optical LAN，无源光局域网）全光组网方案、PON+以太全光网组合方案、和基于GPON（Gigabit-Capable Passive Optical Networks，吉比特无源光网络）技术的POL全光组网方案。这些方案均提供高带宽、低时延、易维护、易扩展的全光网络，以简单的组网架构提升用户的使用体验，并支持未来网络的进一步升级。

以太全光组网方案和POL全光组网方案各有优势，而PON+以太全光网组合方案则实现了以太网交换机和PON设备的融合组网，可根据实际需要在不同的使用场景下灵活地部署。以上四种解决方案均能够为客户带来巨大的价值，满足各种业务对高带宽、高安全性和高可靠性的要求。

2.1 以太全光组网方案

图1 以太全光典型组网

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全光口交换机典型组网如图1所示，针对教室、办公室、宿舍酒店房间、厂房车间等使用场景，该方案提供高带宽、低时延的网络接入服务。在该组网中：

· 通过部署SDN一体机实现全光网络的统一管理。在汇聚以太网全光设备上旁挂鹰视扫描插卡，可以通过信息中心统一查看网络运维情况和终端接入情况，实现统一运维。通过统一运维，可以智能诊断故障、分析链路质量、预测光模块生命周期等，有效地提升网络质量。

· 通过部署全光汇聚以太网交换机，上行带宽可达到10G/40G/100G，满足教学等场景对上行带宽的要求。

· 接入侧可以部署全光设备和光口AP，实现无线网络接入。

· 用户可以根据实际需求同时部署以太网电交换机，实现光电终端混合接入。

· 接入层交换机和AP集中供电，安全可靠，在宿舍等场景下可实现断电不断网。

如图2所示，在某校园宿舍楼中，针对人员密集、网络资源不足的现状，需要部署全光网络，而宿舍楼存在弱电井空间有限、供电功率有限、部分楼体超长、桥架空间紧张等问题。通过部署一台集中供电设备，可以为一栋楼的全光交换机和AP供电，实现全光AP入室，集中供电。

图2 以太全光网络集中供电示意图

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