隨著網際網絡的快速發展和網路規模的不斷擴大，傳統的IPv4位址系統已經無法滿足日益增長的需求。 IPv6（Internet Protocol Version 6）作為新一代網際網絡協議，具有位址空間更大、安全性更高等諸多優勢，因此IPv6公升級成為必然趨勢。 本文將探討 IPv6 改造的必要性和當前面臨的挑戰。
為什麼要進行 IPv6 公升級？
IPv4 位址已用完。
IPv4 位址的長度只有 32 位，已經無法滿足增長最快的 IP 的需求，而在 2019 年 11 月 26 日，全球所有 IPv4 位址都已分配完畢，沒有多餘的位址可用。 IPv6位址的長度為128位，理論上有2 128個冪位址，足以滿足當前物聯網、大資料、人工智慧等新型網路技術對IP位址的巨大需求。
IPv6 具有更高的安全性。
IPv6 使用更小的路由表，資料包速度更快; 新增支援自動配置，讓網路管理更便捷; IPv6安全機制用於在網路層對資料進行加密和驗證IP報文，以提高資料安全性。
滿足市場需求。
截至2024年2月底，我國IPv6位址數量已達67430個（32個），位居全球第二，活躍IPv6使用者數達到7個78億人，佔網際網絡使用者總數的72%10%，IPv6位址的普及已成為大勢所趨。 如果不公升級IPv6，大量IPv6使用者將無法訪問，這將嚴重影響所有者的形象和利益。 IPv6公升級是應對市場發展的迫切變化。
響應國家政策。
國家網際網絡資訊辦公室、中華人民共和國工業和資訊化部發布《關於加快部署和應用網際網絡協議第6版（IPv6）的通知》，明確了“十四五”期間IPv6大規模部署的任務和目標，要求到2025年底縣級以上完成率達到95%。
它有權進行自我解析。
在 IPv4 協議中，世界上只有 13 個 DNS 根伺服器，其中 1 個主根伺服器和 12 個輔助根伺服器。 在 13 個根伺服器中，10 個位於美國（包括乙個主根伺服器），另外 3 個位於英國、瑞典和日本。 如果出現特殊情況，DNS根伺服器被對方切斷，DNS解析鏈路將癱瘓。 在IPv6協議下，中國已經部署了其中的4個，包括1個主根伺服器和3個輔助根伺服器。 換句話說，在 IPv6 環境中，我們具有一定程度的獨立性，不再受 IPv4 等其他環境的約束。
IPv6改造面臨哪些挑戰？
裝置公升級成本高昂。
IPv6 和 IPv4 是兩種不同的網際網絡協議，彼此不相容，這意味著幾乎所有的網路裝置，包括路由器、交換機和伺服器，都需要支援 IPv6。 但是，由於IPv4協議已經使用了幾十年，一些舊裝置在生產之初沒有考慮到IPv6的相容性，如果要公升級IPv6，尤其是硬體模式的轉換，需要公升級和更換大量的裝置，這將產生巨大的時間和經濟成本。
無法保證業務連續性。
IPv6轉型需要對現有網路架構進行調整，以適應IPv6的特點，這可能涉及網路結構的變化、路由協議的配置、防火牆規則的調整等方面，這可能會對當前的網路穩定性產生影響，進而影響現有業務系統的連續性。 因此，在轉型過程中，需要保證業務的平穩過渡和無縫交接，避免影響使用者接入和業務發展。
IPv6 引入了新的安全問題。
IPv6雖然比IPv4提高了安全性，但也產生了一些新的安全隱患，比如IPv6的鄰居發現協議，作為IPv6的基礎協議，鄰居發現協議提供了字首發現、鄰居無法到達檢測、重複位址監控、自動位址配置等功能，但也有可能被惡意利用和攻擊。 因此，在IPv6轉型過程中，需要加強網路安全的預防和監控，確保網路的安全穩定。
除了上述挑戰外，市場上主流的IPv6公升級技術在不同方面也存在侷限性。
雙棧技術雖然改造比較徹底，但需要從伺服器公升級換到一級，難度大，實施周期長，改造成本高; 隧道技術易於部署，但需要客戶端安裝相應的IPv6隧道軟體，通用性相對較差，難以大規模部署。 該轉換技術部署靈活，轉換周期短，但IPv4節點接入IPv6節點的實現模式相對複雜，因此需要找到一種難度低、適用性強的IPv6轉換技術，以滿足市場和政策要求。
國科雲IPv6轉型
CAS Cloud作為中科院子公司，積極響應國家政策，較早開展IPv6公升級改造技術的探索和研發，多年來以專業的技術和豐富的經驗為多個省市部門、央企、金融、科研等重點行業和重點客戶提供IPv6公升級分析服務。
國科雲採用基於七層協議的轉換技術，可實現全內鏈IPv6接入。 獨創的租戶隔離技術，完美適配最佳站群管理需求，預置定製系統，支援國內資訊化創新。 建立可靠的主備容災能力，保證業務的高可靠性。 採用域限速和主機限速策略，可以大大提高雲改造服務產品的靈活性，同時為政企內部網路改造提供更靈活的解決方案。
IPv6轉型是網際網絡發展的必然趨勢，對保障網路的可持續發展具有重要意義。 然而，在IPv6轉型的過程中，在裝置相容性、業務穩定性、網路安全等方面都會面臨挑戰。 因此，在轉型過程中，要充分考慮各種因素，制定合理的轉型方案和實施方案，確保轉型工作的順利進行。