阿里云企业IPv6部署方案
摘要：?一、什么是IPv6。 IP version 6 (IPv6)是IP協議（Internet Protocol）的最新版本，設計作為IP version 4 (IPv4) [RFC791]的繼任版本。
一、什么是IPv6。
IP version 6 (IPv6)是IP協議（Internet Protocol）的最新版本，設計作為IP version 4 (IPv4) [RFC791]的繼任版本。從IPv4到IPv6的改變主要有以下幾點：
1)??????擴展的地址容量；
2)??????簡化的頭字段格式；
3)??????改進了報文擴展字段和選項，使轉發更靈活高效；
4)??????提供流標簽功能；
5)??????增強的認證和隱私功能。
二、為什么遷移ipv6，遷移ipv6背景
1)??????主因：政策驅動
2017年11月26日，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《推進互聯網協議第六版（IPv6）規模部署行動計劃》，鏈接：http://www.xinhuanet.com/2017-11/26/c_1122012631.htm
2018年5月2日，工信部發文：工業和信息化部關于貫徹落實《推進互聯網協議第六版（IPv6）規模部署行動計劃》的通知，鏈接：http://www.miit.gov.cn/n1146295/n1652858/n1652930/n3757020/c6154756/content.html
2)??????輔因：市場、技術驅動
隨著5G、IoT技術的不斷成熟，萬物互聯時代即將到來，隨之而來的是海量的終端設備接入需求，目前的IPv4地址空間不足以支撐未來發展要求。另外由于IPv4地址的枯竭，也使得其交易價格也在不斷攀升。
三、政策解讀
根據中辦，國辦下發的《行動計劃》，和工信部下發的《通知》。我們可以總結出以下要點：
1)??????時間節奏：分為3個時間節點，2018年末，2020年末和2025年。
2)??????改造目標：2018年末要求IPv6活躍用戶數超2億，v6用戶占總用戶數不低于20%；2020年末要求超5億，不低于50%；2025年v6用戶數要達到世界第一。
3)??????改造對象：
a)??????應用：2018年末要求前50大互聯網企業網站及應用，省級政府網站，央企網站和新聞媒體網站全部改造支持IPv6；2020年末要求前100大互聯網企業，市級政府和新聞媒體和工業互聯網應用支持IPv6。
b)??????基礎設施：這一部分主要是和電信運營商相關的滾動改造任務。對各個時間點運營商移動/接入/骨干/國際出口網絡等需要達到的目標。
c)??????應用基礎設施：重點是2018年末要求云計算廠商提供的50%云產品支持IPv6；2020年末100%的云產品支持IPv6。
四、阿里云IPv6演進規劃：穩中求進
IPv4到IPv6的演進遵循先外部后內部，以雙棧技術為過渡的原則。
第一期主要對公網入口相關產品進行IPv6的改造，目標是應對政策文件的第一階段要求，即2018年底前，前50大互聯網企業的應用及政府部門網站具備IPv6訪問能力，提供用戶快速部署IPv6的解決方案。主要涉及SLB，IPv6轉換服務，云解析DNS，和CDN四款產品，相關產品已經于2018年6月上線發布。
第二期將對主要云產品進行IPv4和IPv6雙棧改造，包括VPC，ECS，DTS等。目標是為客戶提供端到端的IPv6解決方案，讓客戶能夠完全利用上IPv6的網絡特性。預計2018年下半年完成。
第三期的目標是去掉IPv4訪問能力，使產品只支持IPv6訪問。這是一個長期的目標，具體時間需要統籌考慮政策，市場，技術等多方面因素。預計時間在2019年以后。
五、阿里云IPv6相關產品介紹
1)??????負載均衡SLB
傳統的負載均衡只提供IPv4的訪問能力，且后端通過v4方式訪問后端服務器。鑒于第一期VPC和ECS等核心組建不具備IPv6能力條件下，采用先將暴露給客戶的公網側進行v6改造的方案。
通過在SLB上暴露公網IPv6地址，實現對IPv6用戶訪問能力，同時在SLB內部進行NAT64轉換，將前端v6地址轉為v4地址，仍然使用v4方式訪問后端服務器，這樣就實現了v6用戶訪問v4后端服務器的能力。
2)??????阿里云IPv6轉換服務
對于沒有上云的客戶，改造v6的難點主要在于技術難度大，周期長，需要大量資金等，而且會面臨改造過程中的業務中斷風險。隨著政策要求的2018年末時間點越來越近，所剩時間已經不多。基于這個背景，阿里云推出了IPv6轉換服務，客戶可以方便的在阿里云上部署IPv6公網入口，同時將實例后端關聯到線下IDC或其他云平臺的服務器。在阿里云上完成v6 to v4地址的轉換，讓客戶能夠在短時間內免配置快速部署IPv6，完成政策規定的指標要求。
3)??????云解析DNS
DNS是面對客戶的第一個入口，根據我們對政策的分析，有些網站采取的不同域名分別解析v4和v6地址的做法是不符合政策精神的。云解析DNS現在可以做到一個域名，雙棧地址，即用戶對一個域名的查詢，會將記錄的v4和v6地址同時返回給客戶，阿里云DNS符合政策要求。
4)??????阿里云CDN
CDN已經是現在互聯網應用不可或缺的一環。CDN是否支持IPv6是客戶遷移時一定會考慮的因素。目前教育網CDN v6節點已經全部上線，其他三大運營商的CDN v6節點在陸續開通中?？蛻絷P心的一個問題是，在CDN v6節點尚未全面鋪開時，是否會有頻繁斷網的可能從而影響用戶的訪問體驗？答案是不會，目前已有的v6用戶均為v4/v6雙棧部署，短期內不存在v6 only的用戶。在CDN訪問過程中，用戶首先需要進行DNS查詢過程，阿里云DNS會根據CDNv6節點開通情況，將本地相同運營商的CDN節點地址返回給客戶，也就是說，只有在同區域同運營商具備CDNv6節點資源時，用戶才能得到CDNv6節點地址并進行訪問，其他情況，DNS會返回給客戶v4地址，通過v4方式訪問網站，因此從用戶角度看，這一過程是平滑無感知的。
5)??????DDoS
公網的安全防護也是客戶不得不考慮的問題之一，因此在IPv6發布的第一天，阿里云就已經支持v6的DDoS功能，默認對客戶開啟基礎免費版本。
六、客戶解決方案
下面兩個場景主要是對第一期遷移任務提出的，由于第一期遷移任務量大，缺乏環境基礎，因此相對于復雜的應用內部改造，從公網入口改造相對容易也能快速看到成效。
1)??????場景一：應用部署在阿里云
這是典型的在阿里云上部署業務的場景示意圖，涉及到DNS，CDN和SLB產品，由于這三個產品均已支持IPv6，因此IPv6客戶可以獲得和IPv4客戶一樣的使用體驗。部署的過程分為以下幾步：
1. 創建新的SLB v6實例并將IPv4版本ECS下掛到IPv6 SLB和IPv4 SLB配置方式相同。
2. 在DNS中增加IPv6解析地址記錄。
3. 阿里云CDN已支持雙棧。
其中NAT64的處理過程對客戶透明，客戶無需額外配置，只需按一般SLB的操作方法，直接將v4后端服務器加載到v6 SLB下面即可。
2)??????場景二：應用部署在其他環境
對于應用部署在其他環境的客戶，需要應用最新推出的阿里云IPv6轉換服務，這個服務實例前端暴露給客戶一個公網IPv6地址，后端暴露2個IPv4地址，用于和客戶的線下其他環境的IPv4公網進行通信。IPv6客戶發起訪問時，流量從IPv6轉換服務實例的v6公網進入，在實例中進行NAT64的轉換后，由IPv4出口通過公網回到客戶其他環境。這種方案的優勢是：
1. 現有業務0改造，免配置快速部署IPv6。
2. IPv6轉換服務實例采用高可用部署。
缺點是：
1.?????由于后端使用v4公網訪問用戶數據中心，產生了額外的公網費用。
2.?????也是由于公網訪問后端，轉發質量由運營商公網決定，沒有保障。
3.?????用戶數據中心暫無法獲取客戶端的地址。
以上，這個方案只適合短期使用，并非長期方案。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的阿里云企业IPv6部署方案的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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