如何解决IPv6带来的互联网流量拥塞问题？

IPv6身披金甲圣衣，脚踏七彩祥云来娶IPv4。这一路，走到中国，可是走了25年，西天取经也才17年。1992年，IPv6最早的白皮书上架，2018年5月，工信部发布《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》。IPv6是为解决IPv4焦虑而来，在2010年左右，IPv4就已经深陷地址荒，全球 IPv4地址池陆续枯竭，特别是亚太地区，成为全球范围最早耗尽地址池的地区，因为中国和印度在互联网大潮中的雄起，也使他们成为“吸址狂魔”。128位的IPv6拯救了32位的IPv4，起初，6的理想可是让海滩上每一粒沙都能编上地址，现在，这个理想已经照进现实，互联网浪潮的第二波大潮奔涌拍打此岸，正是物联网。家家户户所有物件，形如海滩上的一粒粒沙，被IPv6编上地址，打上标，上线遨游打怪。如果说6的地址完全够用，再也不会闹地址荒，这，不好说。当年网传比尔盖茨说过，640K内存对任何人来说都足够了。后来他辟谣说，他从没有说过这种蠢话。IPv6是不可能一下就取代4的，专家说起码得共存二十年。两者之间是无法直接通信的，因为地址表述不同，需要特定技术手段才能够。老问题用新办法解决，6解决了4的问题，但是新办法也带来了新问题，这正是本篇所说的问题。

根据最近的调查，我们发现IPv6在全面取代IPv4方面暴露出新的弊端：其主干会冲击互联网上的协议，进而导致流量拥塞。

IPv6不如4稳定

在本月由Quator实验室发布的报告当中，研究人员们深入调查了国家互联网可靠性水平：即一国互联网对单一或多家互联网服务供应商连接丢失的承受能力。

结果非常有趣：IPv6网络表现出远低于传统IPv4的稳定性。相信这会令很多朋友感到意外，毕竟都是同样承载流量与数据包的网络协议，二者的差别为何如此实实在在？

有些朋友可能知道，互联网实际是一套由网络构成的网络。其之所以能够正常运行，是因为成千上万不同企业皆同意他人的数据流经其网络。而作为回报，他们的数据也能够流经其它网络。这就是所谓对等协议，而某些对等协议中可能设有更多条款与条件。

互联网由不同网络服务供应商提供的大量传输带宽堆叠而成。目前只有十数家顶级厂商拥有庞大的通道，能够在全球范围内转移大量数据。他们与其它一级供应商签订了对等协议，约定各方不收取任何费用，从而以保障集体利益为条件实现互联网的全球运作能力。

可以假设，如果您所使用的当前网络拥有极为巨大的数据交换量，因此根本不必借用其它供应商的带宽资源，那么您很可能需要付费——从大型互联网服务供应商、到小型互联网服务供应商，再到终端企业，整条传输链可能要求每月支付50美元的使用成本。嗯，这样的数额听起来还可以接受。

那么IPv6又会带来怎样的影响？事实上，看起来IPv6可能为一部分企业敞开了互联网协议大联盟的大门——一部分企业希望借此晋升为IPv6一级供应商，从而成为互联网的核心组成部分。很明显，有一些人对这帮新手的加入感到相当不满。

原因在人

这就是对等冲突的根源——开始有企业拒绝向其它企业开放自己的带宽资源。而且这类问题在世界的不同区域内表现为不同的严重程度，因为某些地区往往高度依赖于少数几家公司以获取互联网接入服务。

本次报告指出，在全球高达86%的国家中，IPv4连接的可靠性都明显高于IPv6。当然，IPv6应该成为互联网的下一代技术标准，其协议本身也不存在任何问题。真正的矛盾，源自网络连接供应商之间的纠纷。

作者们担心：“很明显，要解决当前情况，只能寄希望于对IPv6服务提出明确而严格的要求。Qrator.Radar团队目前正在考虑多种选项，希望向全球各地的互联网服务供应商明确传达这一结论，进而提升社区对该问题的认知水平。”

此份报告还特别指出，ISP Cogent与Hurricane Electric之间就存在着长期纠纷，而德国电信与Verizon US之间同样冲突不断。

报告写道，“这些电信厂商之间往往存在着不同的冲突原因。但如果网络只能接入冲突中的某一方，那么IPv6的连接体系就不会完整。这还会影响到拥有多家上游厂商的互联网服务供应商的服务可靠性。一家服务供应商的中断，即可能导致整体连接问题。”

Cogent与Hurricane Electric之间的斗争拥有悠久的历史，YouTube上甚至还发布有一段2009年的视频，其中Hurricane公司在一块蛋糕上用糖霜写道“想跟我们建立IPv6对等网络？做梦吧你，Cogent！ ——Hurricane Electric。”

Cogent公司CEO承认，他的企业与其它一级供应商之间确实存在对等协议纠纷。他解释称，这主要是因为Cogent公司单纯经营互联网供应服务，而其它供应商则涉足更为广泛的电信业务。

Hurricane Electric为Cogent“精心准备”的蛋糕。看来双方关系相当紧张。

Congent的倔强

Cogent公司只能通过持续更新自身系统以获取成本优势的方式在残酷的市场竞争中生存下去，其显然也不可能接受任何无法为其带来经济收益的协议。

这种紧张的局势在IPv6的普及过程中正愈演愈烈，Cogent也面临着其它同类企业的威胁。根据Qrator实验室的说法，为了自保，Cogent拒绝了与其它厂商建立对待协议——而这将进一步导致不稳定性问题的出现。因为各国将无法同时依赖多家供应商获取网络访问能力。

报告指出，“为了维持IPv4协议下的全球连接，任何一级供应商都能够提供足够强大的单一路径。但在IPv6当中，单一路径将远远不够。由于IPv6中各一级供应商间在对等协议方面长期存在矛盾，因此IPv6并不像IPv4那样拥有全面的相互连接体系。”

除了拒绝Hurricane进入IPv6大联盟之外，Cogent公司还曾出于同样的原因而与谷歌发生冲突。

而报告中的另一项细节表明，Cogent在对抗中的优势可能正在减弱：其在美国已经失去了市场龙头的地位。

作者们写道，“两年之间，即2016年到2017年，Cogent的AS 174占据市场上的头把交椅。但到2018年，Cogent已经被CenturyLink的AS 209所取代，此次更替亦令美国的连接多样性排行上升三名，达到全球第七。”

中国中国

长久以来，地方垄断已经成为美国各大有线电视公司建立自身商业模式并宣传业务设计思路的基本方针。但世界其它发达经济体对此显然并不认同，而且普遍能够以更低的价格向消费者提供更快的互联网连接速度。

本次报告中另一项有趣的发现在于，目前位列榜单前二十位的国家中，有一个国家单纯依赖单一供应商的IPv6连接——这显然非常危险。据Qrator实验室称，中国的中国电信只能通过Hurricane Electric这一家IPv6支持供应商实现接入，这使其IPv6依赖度指数达到惊人的65%。对于如此庞大而充满活力的经济体而言，这样的状况显然不正常。

但中国也有带来了好消息。在日前重新进行检查时，我们发现中国电信已经与Telia、NTT以及GTT等厂商签订了对等协议，以下图表显示出中国在IPv6前缀方面迎来的巨大进步。

截至本月，中国还在高度依赖于单一供应商提供的IPv6连接。但新近签订的对等协议似乎已经解决了这个问题。

其它国家

榜单末尾的自然是那些完全依赖单一互联网服务供应商的国家。这通常源自该国政府的刻意规划，或者是因为该国被国际社会所高度孤立。

Qrator实验室给出的依赖性指数高达100%的国家包括朝鲜、厄立特里亚、格陵兰以及新喀里多尼亚。此外，埃塞俄比亚的依赖性指数为99%，叙利亚则为99.5%。当然，这种依赖性状况也一直在发生波动：例如叙利亚内战导致一家德国公司退出市场，因此该国目前只能依赖单一供应商。

榜单前列

在榜单的前列，则是具有强大竞争优势的超连接现代经济体。德国以2.26%的IPv4中断率排名第一——这意味着该国拥有众多大型企业为其提供互联网接入服务，因此其中任何一家遭遇故障都几乎不会对互联网用户产生实质性影响。接下来是英国——这座长期以来的国际通信中心获得了3.10%的成绩。

Qrator实验室投入三年时间进行此次调查，并发现去年排名前二十的国家当中，有十七个今年仍身处前二十位置。因此，这项指标堪称对国家的基础性衡量标准，亦反映出互联网服务对国家经济及社会运作的重要意义。

报告中还囊括更多内容，包括近期亚洲地区网络弹性的增加，以及牙买加与摩纳哥等国家存在的一些尚不明确的情况，但作者仍给出了较为肯定的结论：

“我们的调查结果清晰地表明，建立在竞争基础之上的互联网服务供应商市场能够在面对区域内外风险时，表现出更为强大的稳定性与故障抵御能力。而如果没有竞争市场，单一AS（自治系统）的事故则可能导致某一国家甚至更广泛区域内大部分用户丧失网络连接途径。”