纵观世界各国 IPv6技术发展及规模部署的过程,可以发现对于IPv6的推进不可能一蹴而就,也不可能很快新建一整套IPv6网络取代原有的IPv4网络及系统。在数十年前,当大家意识到IPv4公有的 IP地址资源即将用尽时,就提出了 IPv6
的标准和概念,但是在当时的现网中如果做到了 IPv6支持,新的网络何时过渡、迁移,以及如何具体实施都是各国政府和运营商需要面对的问题。在 IPv6 的部署中,有两种解决对策,一种是短期的,另一种是长期的。实际上是选择继续延续 现有的 IPv4技术架构,还是过渡到一个新的 IPv6技术架构。如果选择延续 IPv4, 例如,继续采用 NAT 等手段和方式可能在短期内能实现一定的价值和利益,但是长期来说可能会带来更大的弊端。可能过渡到 IPv6 非常不容易,但是长远来说具 有非常大的价值。实际上这是产业链的运作,从某种角度来说这是不以人的意志 为转移的。
如图3-4所示,通过研究全球一些大的典型性的国家和地区,甚至是大的运营商,在 IPv6的演进过程中,都会经历在 IPv4网络的基础上部署 IPv6协议,使得 IPv4和 IPv6网络处于一个平等的地位,然后逐步地完成IPv4到 IPv6的过渡,最后完成整个互联网部署一个新的 IPv6架构。
图3-4 IPv4到IPv6的演进过程
所以在整个 IPv6网络演进的过程中,都有一个IPv4和 IPv6长时间的共存期,所以我们也称之为IPv6过渡期。为什么会存在这么长时间的过渡期,原因主要有两点,一是在网络向 IPv6演进的过程中,没有一种方案可以解决所有的场景。针对不同的运营商和不同的场景,包括它对于未来的技术发展的方向和网络成熟度会有不同的方案。从业务的连续性考虑,现有的IPv4网络还有很大的存在必要性。二是保证网络先期的投资,无论是运营商、政府,还是互联网企业,不大可能不顾现有的网络和系统资源,突然推倒重来。举个简单的例子,某企业的业务应用系统,由于业务发生变化,使用该系统的用户正在逐步萎缩,如果这个时候突然强行对系统进行 IPv6改造,势必需要原软件服务商重新调整应用系统架构支持 IPv6用户的访问,改造需要的成本很可能大于系统的残余价值。中国现存的各种软硬件设备、系统还有大部分仅仅支持IPv4协议,对这些老旧设备系统的IPv6升级改造将极大地降低投资效益。
前文 IPv6在中国的发展历程中提到过,2012年 IPv4顶级地址(Top-Level)耗尽时,中国开始积极推进 IPv6技术,但数十年间主要依靠运营商主导 IPv6的技术研究和部署推广,当然也取得了一些成效,然而仅仅通过运营商来推动 IPv6的发展,这个工作量是非常大的和任务也是很艰巨的。前面解释了 IPv6 技术的部署是一个端到端的过程,涉及了终端、设备、网络、云平台、应用系统一整个庞 大的产业生态链,运营商在其中主要解决链路通道的问题,由运营商主导的 IPv6演进只能通过一个网络技术来实施。
另外,单单靠运营商和数据通信设备厂家推动的 IPv6的技术研究从产业链上来看无法持续。首先,IPv6的推进是一个全程全网的概念,运营商主营的基础承载网只是提供 IPv6的承载部分,内容 /应用服务器及终端用户对 IPv6的支持才是推进IPv6技术的关键因素。IPv6产业链分析如图 3-5所示。
图3-5 IPv6产业链分析
IPv6产业链除考虑单纯的业务需求导向外,还需要考虑外部环境中政府、科研技术的影响力。政府高度重视下一代互联网战略,促进整个产业链的逐步成熟。虽然当时 NGI有成立新专家组,将研究下一步思路和目标,但推动力和效果仍具有较多不确定因素。在相当长的一段时间内整个产业链支持有限,业务应用种类繁多,只有少数应用宣称支持 IPv6;客户端应用软件部分已支持 IPv6,除 IE、MediaPlayer、FTP外,多数软件尚未支持;PC和大部分操作系统都支持,手机终端(芯片)尚未支持。迁移过程运营商不可控,如果缺少国家和产业政策的推动,应用软件较长时间不升级或没有升级的驱动力。在这个过程中,终端制造商、云服务提供商、应用软件提供商都持观望态度,正是由于当时缺少政策的强力扶持,中国的IPv6推进工作反而陷入胶着状态。反观全球其他国家(地区)的 IPv6部署及规模推广从2014年起明显提速,开始缩短 IPv4到 IPv6的过渡期,例如,微软曾经在 2011年以每个 IPv4地址 11.25美元的价格购买了 66.6万个 IPv4地址,然后考虑到双栈的运行太复杂,管理双栈网络的成本太高,微软公司内部已经关掉 IPv4只运行 IPv6。同样 T-MobileUSA已经关掉 IPv4的服务,成为全球首个纯 IPv6的移动通信运营商。Google、Facebook等大型互联网企业也逐步转向 IPv6优先,引导用户使用支持IPv6的终端进行访问。