随着互联网迅速发展，网络规模不断增大，传统的IPv4地址系统已无法应对日益增长的需求。IPv6作为新一代互联网协议，拥有更广阔的地址空间和更强的安全性等多项优势，故IPv6的升级已势在必行。谈论IPv6升级改造的必要性及技术挑战。
IPv6的升级和改造是非常必要的。
IPv4地址已经全部用完。IPv4地址只有32位，已无法满足不断增长的IP需求。截至2019年11月26日，全球IPv4地址已经全部分配完毕，没有多余的地址了。相比之下，IPv6地址有128位，拥有了理论上的2^128个地址，足以满足当前物联网、大数据、人工智能等新型网络技术对IP地址的巨大需求。
IPv6的安全性更高。它采用兼容性更强的路由表，提升数据包转发速度；支持自动配置，简化网络管理；结合IPv6的安全机制，加密网络数据、验证IP报文，提高数据安全性水平。
迎合市场需求。截至2024年1月底，我国的IPv6地址数量达到了67430个（/32），居世界第二。IPv6活跃用户数量已达7.78亿，占互联网用户总数的72.10%。IPv6地址的推广已成为全面发展的必然趋势。若不进行IPv6升级改造，将导致大量IPv6用户无法访问网站，对网站所有者的形象和收益造成严重损害。IPv6升级改造已迫在眉睫，是应对市场发展的关键变革。
积极响应国家政策。我国将IPv6视为未来互联网发展的重要战略方向之一，多次发布文件推动IPv6的广泛应用，网信办、国家发改委、工信部下发《关于加快推进IPv6规模部署和应用工作的通知》，明确了“十四五”时期IPv6规模部署的任务和目标，并要求到2025年底，县级以上政府网站的IPv6部署率达到95%以上。
拥有独立自主的权利。在IPv4协议下，全球DNS根服务器总共只有13台，其中1台是主根服务器，另外12台是辅助根服务器。这13台根服务器中，有10台位于美国（包括1台主根服务器），其他3台分别位于英国、瑞典和日本。若出现特殊情况，DNS根服务器被断开，DNS解析过程将会陷入无法操作状态。而在IPv6协议下，中国已经部署了4台根服务器，包括1台主根服务器和3台辅助根服务器。也就是说，在IPv6环境中，我们在某种程度上拥有了独立性，不再像IPv4一样受到他人的控制。
IPv6改造所面临的困难
设备升级需要投入大量资金。IPv6和IPv4是两种不同的互联网协议，彼此不兼容，这意味着几乎所有网络设备，如路由器、交换机和服务器，都必须支持IPv6。然而，由于IPv4已经使用了几十年，一些古老设备在制造时并未考虑到IPv6的兼容性问题。要进行IPv6升级，尤其是硬件模式的改造，需要大规模的设备更新和替换工作，这将带来巨大的时间和经济成本。
业务的连续性无法保障。进行IPv6改造时需要调整现有网络架构以适应IPv6的特性，可能包括改变网络结构、配置路由协议、调整防火墙规则等多个方面。这些调整可能会影响当前网络的稳定性，从而影响现有业务系统的连续进行。因此，在改造过程中，必须确保业务平稳过渡和无缝切换，避免影响用户访问和业务开展。
IPv6带来了新的安全挑战。尽管与IPv4相比，IPv6的安全性有所提高，但也引入了一些新的安全风险。例如，IPv6的邻居发现协议作为基础协议提供了一些功能，如前缀发现、邻居状态检测、重复地址监测和地址自动配置，但同时也可能被恶意利用进行攻击。因此，在IPv6的部署过程中，必须加强网络安全的防范和监控，以确保网络的安全和稳定。除了上述挑战外，当前市场上流行的IPv6升级改造技术也都面临不同层面的限制。
当前改造技术的限制。双栈技术虽然改造程度高，但需要全面升级从服务器到代码层面，难度大，周期长，成本高；隧道技术便捷，但需要在客户端安装相应的IPv6隧道软件，适用性差，不易规模化；转换技术灵活，改造周期短，但IPv4访问IPv6的实现较复杂，因此需要寻找一种低难度、高适用性的IPv6改造技术以满足市场和政策需求。
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