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（在下文中，Q＝BetaNews；A＝埃里克·尼格倫。）

埃里克·尼格倫

Akamai研究員兼首席架構(gòu)師

從根本上說，引入IPv6是為了解決IPv4的擴(kuò)展限制。由于IPv4是32位，因此僅支持大約40億個(gè)潛在地址，而128位的IPv6地址數(shù)量幾乎是無限的。換句話說，IPv4地址比地球上的人少，而IPv6地址卻足夠讓地球上的每一粒沙子都有自己的地址。

由于其設(shè)計(jì)，IPv6開辟了新的可能性并能夠簡化管理。例如，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）可以為家庭提供大量地址，設(shè)備可以從中無狀態(tài)地自動配置IPv6地址，并且不再需要網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）。

 Akamai監(jiān)測到純IPv6地址數(shù)量的急劇增加。在2022年4月的一天中，我們監(jiān)測到超過22億個(gè)IPv6/64前綴和超過75億個(gè)純IPv6地址，是2012年監(jiān)測到的1900萬個(gè)純IPv6地址的幾百倍。Akamai已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了比IPv4地址更多的純IPv6地址。

根據(jù)AkamaiCDN平臺上對“IPv4+IPv6”雙棧內(nèi)容子集的請求百分比，Akamai觀察到全球前10大經(jīng)濟(jì)體中有6個(gè)經(jīng)濟(jì)體的最終用戶（end-user）使用率在大約44%到62%之間（圖1）。相比之下，全球最終用戶在2012年才剛剛開始采用IPv6，當(dāng)時(shí)Google的測量結(jié)果顯示只有大約0.6%的客戶使用IPv6。

在過去十年中，全球許多國家或地區(qū)的IPv6部署都出現(xiàn)了大幅增長。中國直到幾年前才開始大規(guī)模部署IPv6，但現(xiàn)在已達(dá)到大約25%的IPv6使用率。許多大國現(xiàn)在的IPv6使用率超過40%，包括比利時(shí)、巴西、法國、德國、希臘、印度、日本、馬來西亞、墨西哥、葡萄牙、沙特阿拉伯、泰國、阿拉伯聯(lián)合酋長國、美國和越南?，F(xiàn)在，全球最大的100家網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)容提供商中約有一半的IPv6使用率也超過了40%。

在內(nèi)容網(wǎng)站方面，美國和其他國家或地區(qū)的大多數(shù)頂級網(wǎng)站都啟用了IPv6，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會報(bào)告稱，全球前10000個(gè)網(wǎng)站中有30%啟用了IPv6。

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，ISP正被驅(qū)動采用IPv6。

在此情況下，IPv6成為唯一的選擇，無需在其網(wǎng)絡(luò)的不同部分重復(fù)使用相同的IPv4地址，也無需面對相關(guān)運(yùn)營難題。

對于內(nèi)容提供商而言，啟用IPv6可以提高最終用戶的性能和可用性。研究表明，使用IPv6有助于改善網(wǎng)絡(luò)性能的原因有很多，可能包括以下幾種情況：

1.ISP原來需要對IPv4流量進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT），但現(xiàn)在可對IPv6流量進(jìn)行本地路由，特別是在NAT遇到擁塞或IP端口用完的情況下，采用IPv6的性能優(yōu)勢更加明顯；

2.以IPv6為中心的ISP在IPv6網(wǎng)絡(luò)上部署了“IPv4即服務(wù)（IPv4aaS）”，IPv4流量需要通過更集中的出口服務(wù)進(jìn)行路由，而IPv6流量可以在邊緣直接處理，因此性能更好；

3.對于新建服務(wù)和應(yīng)用，IPv4地址有限，而IPv6服務(wù)可以在全球范圍內(nèi)部署。

對于最終用戶而言，理想情況下IPv6是透明的，無需擔(dān)心。對于游戲而言，IPv6允許玩家之間進(jìn)行低延遲的點(diǎn)對點(diǎn)通信，而無需依賴NAT。微軟Xbox甚至推薦使用IPv6以獲得“最佳體驗(yàn)”。

雙棧部署和管理IPv4和IPv6比操作單棧IPv6更困難。因此，構(gòu)建以IPv6為中心的新基礎(chǔ)設(shè)施是有意義的：盡可能地使用純IPv6，并使用基于IPv6的IPv4aaS技術(shù)來提供對純IPv4舊資源的訪問。

例如，世界上許多大型移動ISP已將其網(wǎng)絡(luò)遷移到以IPv6為中心，并且這些網(wǎng)絡(luò)上90%以上的手機(jī)僅具有IPv6連接。蘋果公司的應(yīng)用市場甚至要求應(yīng)用程序僅支持IPv6，而安卓采用“464XLAT”來幫助不包含原生IPv6支持的應(yīng)用程序。

康卡斯特公司的X1機(jī)頂盒通常僅部署IPv6，這意味著內(nèi)容必須支持IPv6才能有效訪問。備受期待的新物聯(lián)網(wǎng)（IoT）標(biāo)準(zhǔn)也正在開發(fā)中，以支持IPv6。

服務(wù)器和云環(huán)境通常運(yùn)行受更多限制的軟件，并且雙棧運(yùn)行IPv4和IPv6的操作密集度更高。因此，新服務(wù)器和云部署的一個(gè)很好的模型是僅在內(nèi)部使用單棧IPv6，并在需要時(shí)可選地使用NAT64來訪問外部純IPv4資源。

希望過去十年中IPv6最終用戶和內(nèi)容采用的巨大增長能夠持續(xù)下去。將網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序構(gòu)建為純IPv6（或至少以IPv6為中心）可能會成為一種趨勢。

盡管當(dāng)今許多大型ISP和網(wǎng)絡(luò)提供商都部署了大量IPv6，這源于部署IPv6以保持?jǐn)U展和增長的戰(zhàn)略需要，但在較小的網(wǎng)絡(luò)中部署IPv6的比例則要小得多。兩層互聯(lián)網(wǎng)存在很大的風(fēng)險(xiǎn)，其中較大或者增長較快的網(wǎng)絡(luò)提供商以IPv6為中心，并且越來越多地將精力集中在IPv6上，而較小的網(wǎng)絡(luò)提供商仍然主要是IPv4。

這并不是一種理想的狀態(tài)，因此希望較小的網(wǎng)絡(luò)提供商也有動力部署IPv6，以便跟上整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展步伐。Akamai觀察到,在排名前100的網(wǎng)絡(luò)提供商中，大約一半的IPv6使用率超過40%；但在排名前5000的網(wǎng)絡(luò)提供商中，IPv6使用率超過40%的只有9%。

5G部署可能成為進(jìn)一步使用IPv6的推動因素。發(fā)展中國家的互聯(lián)網(wǎng)增長也可能對增加IPv6部署發(fā)揮作用。

盡管在未來許多年，互聯(lián)網(wǎng)似乎仍會大量使用傳統(tǒng)IPv4，但我們希望業(yè)界能積極討論淘汰IPv4的途徑。甚至有可能，在2038年之前，升級和更換系統(tǒng)的需求將迫使一些剩余的純IPv4系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)退役（屆時(shí)Unix操作系統(tǒng)面臨時(shí)間溢出問題——“2038問題”，被認(rèn)為是一個(gè)迫在眉睫的“千年蟲”式的事件）。