新贵与遗老续：IPv6的生而不活与IPv4的死而不僵(1)

新贵与遗老续：IPv6的生而不活与IPv4的死而不僵(1)

2012年公有IP地址分配的正式结束，带来了整个行业的IPv6讨论热和试点热潮，最近似乎慢慢冷却了下来。或许这是我离开行业1年的原因，对业界的发展缺乏了解，希望如此。但是，对后IPv4年代，IPv6、私有IPv4网络如何部署和演进，本人对目前的业界思路有不同的观点在这里表达。

个人觉得这关系到网络演进的速度、成本和效率。未来超过10年的很长一段时间内，应该存在逻辑上三张并行的网络：公有IPv4、私有IPv4和IPv6，集中互联互通，并充分发挥CDN的作用。私有IPv4、IPv6网络要逻辑独立成网，而不是孤岛式的存在。目前网络边缘BRAS上部署NAT的方式，创造了无穷孤岛，投资巨大，应该被放弃。

IPv6和私有IPv4网络如何建设过渡是一个复杂的、系统的社会工程，超越了简单的技术范畴，也超出了运营商的职责范畴，需要产业链协同推动。IPv4向IPv6过渡有其内在的规律，我们只有在认识规律并遵循规律的基础上，顺势而为，才能获得成功。 这个规律就是过渡需要经历IPv4资产保值、IPv6准备和IPv6繁荣这三个演进阶段，我们只能在有限范围内缩短或者延长某一阶段的时间，但是无法颠倒顺序。不同阶段的场景和任务不同，所依赖的技术也不同，所以不同的技术将先后登场，是一场技术的接力赛。中间过渡技术在完成使命后，最后全部退出舞台，只留下IPv6造福人类。

一、IPv6产业链的起跑门槛是多少?

图1是1997年-2002年IPv4网络发展演进图，该阶段是IPv4从无到有，从小到大的快速发展过程。从IPv4发展历史可以看出，当上网终端和用户达到一定规模后，产业将进入良性发展。中国IPv4进入良性发展期，活跃商用用户和终端规模大概是300万，这个规模足以吸引内容提供商ICP前来淘金。由于已经有了IPv4网络，个人估计IPv6的良性发展起点为800万左右，这个规模用户群将足够吸引ICP前来淘金，类似于铁通现在的用户规模。

所以，现在政府、网络运营商和内容提供商应该一起努力，尽早在一定区域内发展800万用户的IPv6网络。有人不太赞同这个观点和数据，认为IPv4年代有电子邮件、FTP、网页流量等杀手级应用，才促成了IPv4的快速发展。现在IPv6没有杀手级的应用，不会再次起飞。个人不太认同，有人的地方，就有生意，传统的业务同样可以带动起飞，只是门槛高了一点。

二、演进的主要阶段及其特点

第一阶段：IPv4资产保值阶段。该阶段公有IPv4地址刚刚耗尽，存在巨大的IPv4资产，IPv6还没有准备好，互联网还需要继续发展。所以，该阶段的主要任务是确保互联网的继续发展，互联网业务的继续提供，网络、终端、应用、信息等等IPv4资产继续利用。因此，无奈之下，只能在运营商网络引入IPv4私有地址。为了实现私有IPv4和公有IPv4的互通，必须在运营商网络引入NAT444技术。

虽然NAT444技术在企业等得到广泛的使用，但是运营商级的NAT444在容量、可靠性、网络安全等方面的有特殊的要求，必须对现有NAT444技术进行必要的规范和完善;必须在开始引入私有地址的阶段进行系统而规范的地址和路由规划，便于实现未来向IPv6的平滑过渡;尽量将私有IPv4规模组网，实现IPv4私有地址之间的流量在网内转发，不经过NAT444，将通过NAT444流量降低到最小。具体见后面的部署论述。

私有IPv4将长期存在，这是客观规律。互联网是全球范围的，即使中国完成了IPv6，其他国家仍然是IPv4，尤其是美国和欧洲，他们拥有大量的IPv4地址，并且已经趋于发展饱和。所以全世界要实现V4向V6的全面升级，是超过10年的事件。

第二阶段，准备阶段。该阶段的主要任务是建设IPv6的网络，发展IPv6客户，培育IPv6应用。要实现IPv6真正规模商用，必须采用主流的PPPoE和DHCP方式实现用户接入和用户管理，必须构建全国、全球互通的IPv6网络，不允许IPv6孤岛存在，IPv4与IPv6网络集中互联互通。所以准备阶段的主要工作是实现物理上IPv4/V6双栈但是逻辑上两网并行的网络改造目标，主要工作是：实现终端和接入网络支持IPv4/V6，实现PPPoE和DHCP协议以及用户管理系支持IPv4/V6双栈，必须建成和完善IPv6的DNS系统，必须实现骨干网络具备IPv6的传送能力。骨干网络可以采用MPLS 6PE等技术。完成了以上工作后，网络的准备工作基本结束。世界范围内，该阶段将持续10多年。对于某一运营商，将花费5年左右时间。

第三阶段，繁荣阶段。该阶段IPv6已经成为主体，IPv6应用已经普及，网络已经逐步实现IPv6单栈，但是还存在少量的IPv4客户和应用，为此需要引入IPv4 over IPv6的技术，如传统的L2TP拨号接入技术，满足少量IPv4客户的需要。

以上过渡过程是客观规律，局部可以跨域，但是整体而言，无法跨域。

三、 过渡期网络架构

在向IPv6的过渡过程中，将长期存在逻辑上的三张并行的网络：现有IPv4网络、私有IPv4网络和IPv6网络。理论上讲，IPv4和私有IPv4网络是逻辑上的一张网络，两者是同一技术体系，私有和公有是人为划分的。为了保持IPv4网络的简单纯洁，保证现有IPv4客户和应用的持续稳定，将私有IPv4与IPv4网络分离开来是应该的。IPv4与IPv6是完全独立的网络体系，两者是并行的、永无交叉点的网络。单台物理设备支持IPv4/V6双栈，并没有改变两者独立独行、完全分离的本质。所以，将来会存在三张逻辑网络，各自有自己的网络组织和路由组织。

过渡期间网络架构图