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眾所周知，全球 IPv4 地址早已耗盡。

2019年11月25日，歐洲網(wǎng)絡(luò)信息協(xié)調(diào)中心正式宣布，全球43億個(gè)IPv4 地址已分配完畢。此后，IPv6作為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的最新版本被人們寄予厚望，但事實(shí)上除了少數(shù)公司，IPv6的整體推進(jìn)速度相當(dāng)緩慢。

而就在IPv4地址用完4年多后，云服務(wù)巨頭AWS做出了一項(xiàng)決定：從2024年2月1日開始將向公共IPv4地址收費(fèi)。

這一消息頓時(shí)引起了諸多議論。其中，開源BaaS平臺(tái)Supabase的聯(lián)合創(chuàng)始人Paul Copplestone公開發(fā)文《振作起來(lái)，IPv6即將到來(lái)》，論述了這一事件造成的影響。

他直言不諱地提到，對(duì)于像Supabase這樣基于AWS構(gòu)建IT基礎(chǔ)設(shè)施層的公司來(lái)說，影響不可小覷?！拔覀?yōu)槊恳粋€(gè)Postgres數(shù)據(jù)庫(kù)提供一個(gè)完整的EC2實(shí)例，因此這將給我們的AWS賬單增加數(shù)百萬(wàn)美元。”

1、突然開始收費(fèi)了：每小時(shí)每個(gè)IP 0.005美元

在IP地址中，公共IPv4地址對(duì)于商業(yè)化需求意義重大。有了屬于自己的公共IPv4地址，就可以按需架設(shè)服務(wù)器，能夠提交申請(qǐng)并備案后使用公網(wǎng)IP來(lái)建設(shè)網(wǎng)站，就能觸達(dá)世界各地的用戶。

因此IPv4地址的耗盡是個(gè)經(jīng)久不衰的行業(yè)話題。IPv4地址正在成為一種越來(lái)越稀缺的資源，四年多來(lái)，想要獲取新的公共IPv4地址的組織不得不從已經(jīng)關(guān)閉或已經(jīng)遷移到IPv6的組織手中回收。供不應(yīng)求之下，獲取IPv4地址的成本也水漲船高。

AWS在解釋其收費(fèi)原因時(shí)也提到了這一點(diǎn)。AWS首席布道師Jeff Barr在公司新聞博客上如是寫道：

在過去的 5 年中，購(gòu)買單個(gè)公有IPv4地址的成本上漲了 300% 以上。這一變化反映了我們自己的成本，也旨在鼓勵(lì)您在使用公有IPv4地址時(shí)更加節(jié)約，并考慮加快采用IPv6作為現(xiàn)代化和保護(hù)措施。

根據(jù)新的價(jià)格策略，自2024年2月1日起，無(wú)論是否附加到服務(wù)，所有公有 IPv4 地址將按每小時(shí)每個(gè)IP 0.005美元的費(fèi)用收費(fèi)。

值得注意的是，官方聲明，此更改適用于所有 AWS 區(qū)域（商業(yè)、AWS 中國(guó)和 GovCloud）中的所有 AWS 服務(wù)，這意味著國(guó)內(nèi)的亞馬遜云科技用戶也會(huì)受到影響。   

2、新價(jià)格策略下的連鎖反應(yīng)

每小時(shí)每個(gè)IP半美分的費(fèi)用似乎并不起眼，但如果客戶使用大量地址，費(fèi)用隨著時(shí)間的積累會(huì)逐漸累加到一個(gè)驚人的程度。

況且此舉涉及到的AWS服務(wù)包括Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2）、Amazon Relational Database Service（RDS）數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例、Amazon Elastic Kubernetes Service（EKS）節(jié)點(diǎn)以及其他可以分配和附加公有 IPv4 地址的 AWS 服務(wù)。

截圖：亞馬遜AWS官方博客

然而，對(duì)于客戶使用AWS自帶IP功能（BYOIP）帶來(lái)的自有IP地址，將不會(huì)收取費(fèi)用。同時(shí)，AWS提供EC2免費(fèi)套餐，其中包括自收費(fèi)政策生效之日起12個(gè)月內(nèi)每月750小時(shí)的公共IPv4地址使用量。

作為AWS的客戶，Paul Copplestone對(duì)這一收費(fèi)政策保持了非常理性的態(tài)度。

他坦言：“收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為每小時(shí)0.005美元，折合約每月每個(gè)地址4美元。我難以想象會(huì)有多少公司愿意為此繼續(xù)使用IPv4地址付費(fèi)。盡管對(duì)于單個(gè)用戶來(lái)說，4美元相對(duì)較小，但我猜測(cè)對(duì)于像Supabase這樣的基礎(chǔ)設(shè)施公司而言，這筆費(fèi)用的影響不容忽視——我們?yōu)槊恳粋€(gè)Postgres數(shù)據(jù)庫(kù)提供一個(gè)完整的EC2實(shí)例，這意味著這種變化將會(huì)給我們的AWS賬單增加數(shù)百萬(wàn)美元?！?/p>

在Copplestone看來(lái)，這一改變的影響會(huì)逐漸顯現(xiàn)。一旦收費(fèi)開始實(shí)施，基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)公司將會(huì)注意到其賬單的上漲。在此壓力下，必然面臨幾種選擇：其一，將成本轉(zhuǎn)嫁給客戶；其二，提供一種解決方案（例如，使用代理）；其三，著手移除IPv4，正式尋求IPv6之路，并期待世界也能與時(shí)俱進(jìn)。

3、IPv4耗盡那么久，為什么我們沒有感知

IPv6是為IPv4地址資源枯竭設(shè)計(jì)的下一代IP協(xié)議。相較于IPv4的32位地址格式，IPv6采用了128位地址格式，能夠提供數(shù)量級(jí)更大的唯一IP地址。

IPv4的地址庫(kù)存僅能滿足約43億臺(tái)設(shè)備的需求，而IPv6有望產(chǎn)生大約340萬(wàn)億億（340乘以10的27次方）個(gè)地址，理論上說接近于無(wú)窮盡。

既然IPv6的優(yōu)勢(shì)如此之大，為何在取代IPv4的道路上卻進(jìn)展如此緩慢呢？更直接地說，IPv4地址已經(jīng)耗盡這么長(zhǎng)時(shí)間了，為什么我們卻沒有什么變化的感知呢？

其中的關(guān)鍵就在于，為了應(yīng)對(duì)IPv4地址枯竭，除了升級(jí)IPv6外，組織和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）也尋找了很多切實(shí)可行的過渡方案。比如：

1. IPv4租賃：允許IPv4地址持有者將未使用的地址空間以約定的價(jià)格出租給需要的用戶。

2.網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）：在數(shù)據(jù)包傳輸過程中，將來(lái)自私有網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)設(shè)備IP映射到一個(gè)公共IPv4地址上，從而使得多臺(tái)設(shè)備可以共享同一個(gè)公網(wǎng)IP地址訪問互聯(lián)網(wǎng)。

3. 無(wú)類別域間路由（CIDR）：消除了IP地址類別的界限，使IPv4地址空間能夠分割成子網(wǎng)，適應(yīng)不同的地址分配方案。通過CIDR，可以更有效地利用有限的IPv4地址資源。

綜合應(yīng)用這些技術(shù)極大地緩解了迅速切換至IPv6的壓力，因?yàn)樗鼈兛梢栽趩蝹€(gè)IP地址上指數(shù)級(jí)地增加連接設(shè)備的數(shù)量。但是這也導(dǎo)致負(fù)載均衡和流量重定向變得更加復(fù)雜和困難。隨著互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增長(zhǎng)，盡管這些技術(shù)暫時(shí)延緩了向IPv6過渡的迫切性，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，IPv6的全面部署仍然是解決地址枯竭問題的根本之道。

4、影響IPv6普及的幾大因素

盡管大家都知道IPv6是一項(xiàng)有益的技術(shù)。但回歸當(dāng)下，IPv6普及依然面臨重重挑戰(zhàn)。Gcore公司高級(jí)系統(tǒng)工程師Tucker Preston將之歸結(jié)為三點(diǎn)：

其一，兼容性和復(fù)雜性。大多數(shù)現(xiàn)有系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、路由器）都設(shè)計(jì)為與IPv4一起使用，IPv6 缺乏與這些遺留系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的向后兼容性。這意味著組織可能需要全面的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)來(lái)支持 IPv6，這可能是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。

而且過渡到 IPv6 也可能會(huì)影響其設(shè)備與 IPv6 不兼容的客戶。為了避免客戶遷移到兼容 IPv4 的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手可能造成的收入損失，大多數(shù)公司對(duì)于是否采用IPv6踟躕不前。

其二，過渡成本。由于兼容性差距，過渡到 IPv6 需要系統(tǒng)升級(jí)。這可能意味著購(gòu)買和部署新的（通常是昂貴的）網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，如路由器和交換機(jī)。

更不用說，大多數(shù)組織的 IT 部門也只熟悉 IPv4 基礎(chǔ)設(shè)施和地址。采用 IPv6 將需要在 IT 人員培訓(xùn)和軟件遷移方面進(jìn)行投資，這可能會(huì)帶來(lái)巨大的軟成本，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)配置復(fù)雜的實(shí)體來(lái)說尤其如此。

其三，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）準(zhǔn)備不足。ISP 在向 IPv6 的過渡中扮演著關(guān)鍵角色。然而，由于ISP對(duì)IPv6的采用速度較慢，兼容性問題和成本效率低下的挑戰(zhàn)更為突出。由于ISP控制著網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的大片區(qū)域，組織可能會(huì)認(rèn)為，在許多ISP尚未具備有效實(shí)施IPv6設(shè)施的情況下進(jìn)行過渡是不劃算的。

此外，如果沒有ISP提供強(qiáng)大的IPv6支持，用戶可能會(huì)遇到連接問題或無(wú)法訪問啟用了IPv6的網(wǎng)站，這進(jìn)一步阻礙了IPv6的普及和應(yīng)用。只有當(dāng)ISP全面升級(jí)其網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以適應(yīng)IPv6，并提供穩(wěn)定可靠的IPv6服務(wù)時(shí)，才能有效推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的平滑過渡。

Coppleston同樣認(rèn)為，ISP對(duì)IPv6的支持不足是阻礙IPv6普及的一大原因。此外，他結(jié)合Supabase的生產(chǎn)實(shí)踐，還提到一點(diǎn)：許多開發(fā)者工具目前還未針對(duì)IPv6進(jìn)行全面配置。他們的數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)為了在其工具鏈中支持IPv6，需要進(jìn)行以下變更：

• 為VPC網(wǎng)絡(luò)添加IPv6支持。
• 為Airflow虛擬機(jī)（VM）添加IPv6支持。
• 為Docker和Compose添加IPv6支持。

Coppleston總結(jié)道：看似微小的改動(dòng)實(shí)際上牽涉大量工作。因?yàn)檫@不僅涉及到對(duì)基礎(chǔ)配置的深入理解，還要求在多個(gè)層面進(jìn)行細(xì)致調(diào)整與測(cè)試。

5、做好應(yīng)對(duì)的準(zhǔn)備

盡管IPv6不可能馬上普及，甚至IPv6與IPv4還有可能經(jīng)歷很長(zhǎng)一段共存期，但I(xiàn)Pv6取代IPv4卻是時(shí)之所趨。越早進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)調(diào)整與升級(jí)，也許可以越早掌握主動(dòng)。

包括但不限于：聯(lián)系ISP，確認(rèn)他們是否已全面支持IPv6，并請(qǐng)求必要的技術(shù)支持和服務(wù)升級(jí)；對(duì)于使用云服務(wù)的企業(yè)，需了解并測(cè)試其IPv6相關(guān)功能和服務(wù)，以便后續(xù)的平滑遷移；確保你的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如路由器、交換機(jī)等）均支持IPv6，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)配置；為開發(fā)者團(tuán)隊(duì)提供必要的培訓(xùn)和支持，讓他們熟悉IPv6的相關(guān)開發(fā)和部署流程。

總之，將AWS的收費(fèi)政策視為一記信號(hào)，避免臨陣磨槍，準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)IPv6的到來(lái)。

參考材料：

https://tech.slashdot.org/story/23/08/01/0013249/aws-to-start-charging-for-public-ipv4-addresses

https://aws.amazon.com/cn/blogs/china/new-aws-public-ipv4-address-charge-public-ip-insights/    

https://www.zhihu.com/question/615010105

https://supabase.com/blog/ipv6

https://thenewstack.io/why-is-ipv6-adoption-slow/