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IPv6 入门:互联网寻址的未来

IPv6 解决了什么问题,还有哪些工作没有消失?了解地址空间、共存成本,以及 Lu Heng 主张由运营商自行决定的理由。

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两名技术人员分别维护深蓝和浅蓝机柜,两条线缆各自连向同一家小店。
两名技术人员维护着彼此分开的蓝色网络机柜,每个机柜都通过自己的线缆连接到同一家小商店。

增加一种通往商店的方式,就意味着要维护两条路径。更大的地址空间不会自动让原有网络退场。

一家新开的网上商店希望每位客户都能访问它的网站。有人推荐 IPv6:地址更多、技术更新,是互联网的未来。但这家商店仍有客户使用 IPv4。增加 IPv6,并不会让原来的工作凭空消失。

这正是理解 IPv6 的一个有用起点。它提供大得多的地址空间。但采用它是否能改善某个具体网络,取决于这个网络必须触达哪些客户、它能省掉哪些工作,以及它又会增加哪些工作。

IPv6 改变了什么

IP 地址帮助网络把数据送到正确的目的地。IPv4 使用 32 位地址;IPv6 使用 128 位。差距极其巨大:IPv4 大约有 43 亿个可能的地址,而 IPv6 为分配地址和组织网络提供了多得多的空间。IPv6 规范还描述了数据包处理方面的变化,以及对自动地址配置的支持。

对于需要大量地址的网络而言,这些额外空间可能很有用。但它本身不会让网站变快,也不会加密流量。安全性仍然需要有意识的配置。IETF 的IPv6 安全指南明确说明,支持 IPsec 这一组安全协议,并不意味着它已经被自动部署。

“地址更多”不等于“迁移完成”

IPv4 和 IPv6 使用不同的数据包格式。只使用其中一种的服务,不能简单假定自己可以直接与只使用另一种的客户通信。网络可以同时支持两者,也可以使用合适的转换安排。

同时支持两者称为双栈。如IETF 的过渡规范所解释的那样,它意味着同时实现 IPv4 和 IPv6。对这家商店来说,启用 IPv6 可能增加一种让客户接入的方式,同时仍然需要继续使用 IPv4。

实际成本是持续不断的工作:测试两条路径、为两者应用安全策略,并调查只影响其中一条路径的故障。共享工具可以提供帮助,但责任仍然存在。一次成功的 IPv6 上线,与一次成功的 IPv4 退役,是两个不同的里程碑。

谁来决定这项成本是否值得承担?

Lu Heng 质疑这样一种说法:每个运营商都必须把这种安排当作进步不可避免的阶段来接受。在讨论 IPv6 推广究竟服务于谁的第 40 号笔记中,他要求读者同时审视注册机构和设备供应商的激励,以及承担部署成本的运营商的利益。

他的论证既关乎工程,也关乎权力。可用编号增多,并不会自动让管理这些编号的机构变得更负责任。协议升级也无法决定谁应当控制运营商的投资决策。第 40 号笔记明确反对禁止或压制 IPv6;它要求从运营商所处的位置来判断这项技术。

商业决定需要商业依据

在作出承诺之前,问自己三个问题:IPv6 将解决哪一个客户或运营问题?运行由此形成的网络需要付出什么成本,包括共存成本?什么条件能够让旧有工作停止,而这一条件实际上是否可达到?

如果存在具体收益,就对它进行评估。如果依据只有别人告诉你迁移不可避免,就要问:如果共存继续下去,成本由谁承担?Lu Heng 提出的替代方案,是让运营商自行选择:负责建设和维持网络的人应当决定网络的方向,而不应把某个机构偏好的路线图当成义务。

在预算和设备采购敲定、临时过渡变成长期支出之前,这一点尤其重要。要进一步了解这一论证,请阅读第 33 号笔记:为什么 Lu Heng 把长期共存称为“双栈税”。