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尽管一直在帮助客户进行IPv6改造升级，但近期的一个新闻还是让我觉得有必要再说说这件事，因为IPv4的资源已经耗尽了。
近日，欧洲网络信息中心（RIPE NCC）表示，“已经从可用池中的最后剩余地址进行了最终的/22 IPv4分配。现在，我们已经用完了IPv4地址。”
作为一名网络工程师，尽管对IPv4地址耗尽已经有所预期，但当这一天真的到来之时，还是有些失落。这与技术本身无关，我想更多的是自己对一个时代结束的感慨······
/ / IPv4 VS IPv6：不只是技术的升级 / /
IPv4又称互联网通信协议第四版，是网际协议开发过程中的第四个修订版本，也是此协议第一个被广泛部署的版本。IPv4是互联网的核心，也是使用最广泛的网际协议版本。IPv4使用32位（4字节）地址，地址空间中只有4,294,967,296（2）个地址。
随着IPv4地址的全球耗尽，世界上开启使用IPv6地址，IPv6的数量足够多，达到了3.4×1038，IPv6的地址长度为128位，是IPv4地址长度的4倍。于是IPv4点分十进制格式不再适用，采用十六进制表示。在IPv6时代，我们可能不必再担心地址耗尽问题了，因为IPv6可以给地球上每一粒沙子一个地址。
对于中国而言，从IPv4到 IPv6不只是地址增加，更重要的是我们对地址的可控。IPv4时代，全世界根服务器只有13台，1个为主根服务器在美国。其余12个均为辅根服务器，其中9个在美国，欧洲2个，位于英国和瑞典，亚洲1个位于日本。
在IPv6时代，中国主导并联合国际互联网WIDE机构推出了“雪人计划”，在与现有IPv4根服务器体系架构充分兼容基础上，于2016年在全球16个国家完成25台IPv6根服务器架设，事实上形成了13台原有根加25台IPv6根的新格局，中国部署了其中的4台，由1台主根服务器和3台辅根服务器组成，打破了中国过去没有根服务器的困境。今年6月，工信部同意中国互联网络信息中心设立域名根服务器及运行机构。
/ / IPv6改造：一个艰巨但必胜的任务 / /
我们为IPv6时代做了如此充分的准备，就没有理由不抓住这一机遇。
2017年11月26日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，将IPv6上升到国家战略层面。
2018年6月，三大运营商联合阿里云宣布，将全面对外提供IPv6服务，并计划在2025年前助推中国互联网真正实现“IPv6 Only”。
2018年8月3日，工信部通信司在北京召开IPv6规模部署及专项督查工作全国电视电话会议，中国将分阶段有序推进规模建设IPv6网络，实现下一代互联网在经济社会各领域深度融合。
2019年4月16日，工业和信息化部发布《关于开展2019年IPv6网络就绪专项行动的通知》。
特别是2019年初，人行、银保监会、证监会联合印发了关于金融行业贯彻《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》的实施意见，对金融机构提出了具体的要求。这些政策都在给我们传递一个信号，IPv6改造，不是一个只牵扯到企业自身意愿的技术升级，而是一个国家层面的艰巨但必胜的任务。
/ / IPv6改造之路——以某银行为例 / /
从监管机构实施意见出台以来，我们帮助大量金融客户进行了IPv6改造的咨询和实施，尽管客户需求不同、客户基础架构不同、客户对于金融科技支撑重点业务也有不同，但在众多的案例中我们还是找到了很多共性，下面我们想以一个具体案例来说明IPv6改造的过程。
作为某银行IT基础架构运维的重要合作伙伴，2019年，中亦科技负责了该行包括服务器、存储、数据库、网络、负载均衡等大部分设备的维保工作，客户在接到监管部门的要求后，第一时间向我们进行了咨询。客户的要求很明确，按照监管部门的时间要求，到2019年底，实现门户网站支持IPv6连接访问。同时，兼顾后续改造需求，即到2020年底，面向公众服务的互联网应用系统支持IPv6连接访问，并具备与IPv6改造前同等的业务连续性保障能力。2021年起，在做好金融行业面向公众服务的互联网应用系统IPv6改造基础上，持续推进IPv6规模部署，逐步构建高速率、广普及、全覆盖、智能化的下一代互联网。
客户还一再提及，务必保证系统安全，确保不能出现断网停机等类似生产事故。
在接到客户的需求后，我们迅速成立了项目组，尽管对客户的网络架构比较熟悉，一期工作只是对官网进行改造，技术相对简单，但我们还是按照步骤进行了必要的准备工作：
1、整体把控：
细化客户网络拓扑图，让整个改造流程逻辑更加清晰：
2、技术选择：
当前 IPv4到IPv6的过渡技术主要包括如下三种：IPv4/v6双栈技术、地址协议转换技术、隧道技术。三种技术特性利弊见下图：
技术 | 优点 | 缺点 | 补充说明 |
双栈技术 | 无需对现有结构进行修改，改造彻底，完全兼容IPv6与IPv4 | 相关软硬件基础设施需要全面支持IPv6、升级改造投资大、配置管理复杂 | 从长期来看，为推荐方案，建议优先采用 |
地址协议 转换技术 | 现有环境改动小，简单、部署速度快、投资较小 | 部分应用需通过ALG实现，ALG功能对网络设备要求高 | 可作为短期方案，快速上线 |
隧道技术 | 成本较低、部署快、适用于IPv6孤岛间通信 | 配置复杂、封装\解封装需消耗部分网络设备资源，运维和性能存在一定的挑战 | 不符合<<IPv6实施意见>>相关要求，互联网区改造不建议使用 |
根据监管要求，后续需要对整体架构进行改造，所以尽管投入成本相对较高，技术相对复杂，但我们还是推荐客户采用IPv4/v6双栈技术，在与客户充分沟通的基础上，客户非常认可这一方案。
关于双栈技术我还想再补充几句，双栈技术实际是通过双栈+地址协议转换的方案，实现了纯IPv4网络过渡到IPv4/v6双栈网络，再从双栈网络过渡到纯IPv6网络的一种技术方案，对于金融客户来说，这个方案最大程度上降低了改造风险，满足了客户业务连续性这个底线。
以下操作步骤为中亦为某客户在IPv4、IPv6双栈实施的一个成功案例。
3、实施准备：
1）要求客户外联区所有网络设备都支持IPv6/IPv4双栈；
2）要求客户外联区链路即运营商（如电信、联通、移动）链路都支持IPv6/IPv4双栈；
3）若客户计划使用自己DNS解析，还要求客户DNS支持IPv6/IPv4双栈；
4）协助客户向运营商申请IPv6互联地址及业务地址，并进行IP地址备案。
4、项目实施：
1）出口路由器配置：
A、在路由器特权模式下全局开启IPv6路由功能；
B、接口中使能IPv6功能并配置IPv6互联地址；
C、配置IPv6缺省及明细路由；
D、配置IPv6访问控制ACL；
2）负载均衡IPv6配置：客户使用的负载均衡为Radware，其功能主要实现V6 to V4的转换及智能识别V4或者V6的流量，V4的流量送到V4服务器响应，V6的流量送到V6服务器响应。
A、接口中使能IPv6功能并配置IPv6互联地址
B、配置VS,勾选IPv6 to IPv4功能；
C、配置IPv6缺省路由
D、配置IPv6 DNS解析记录；
E、配置IPv6 to IPv4 的NAT转换；
5、业务测试
IPv6/IPv4双栈实施完成后，需进行具体测试，以保证业务正常开展，具体操作如下：
对业务域名进行nslookup的AAAA检查
通过以上测试可以即可说明本次IPv6改造取得了圆满成功。
/ / 关于IPv6改造的一些心得体会 / /
金融行业的IPv6改造是一项长期而系统的工程，做好客户的改造，需要通过客户整体架构拓扑图站在更高的角度去审视这项工作。要从大处着眼，小处着手，分步骤按计划进行整体改造：
第一步，可以通过双栈技术，快速实现业务平台对外提供IPv6服务，首先完成出口改造；
第二步，按照计划，分步完成服务器、数据库、平台软件等改造，逐步实现对双栈的支持，可以先部分对外提供单一IPv6服务，并进行观察，为全部平台实现IPv6服务提供基础；
第三步，在门户网站等改造过程中熟悉环境，积累经验，并在内网建立模拟网进行IPv6改造，待运行稳定后，逐步实施内网IPv6改造，实现整体架构的IPv6服务能力。
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改变是痛苦的，但不改变更痛苦。每一次的痛苦，都是一次蜕变，都是一次成长，对人是这样，对企业、对行业也都是这样。
未来已来，欢迎来到IPv6时代！
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