5小时1.8万用户“掉线”：日本IPv6通信故障启示什么?
在 ICT 快速渗透的当下，通信已经成为继水、 电、气、交通之后的第五大城市公共基础设施，而每一次通信故障的发生，都会给业界带来警醒与启示。
2022 年 2 月 1 日，日本移动运营商 NTT DoCoMo 发生了全国范围内的重大通信故障。在早上 7:30 到 12:13 长达 5 个小时之内，全国约有 18000 名用户遭遇了无法上网和进行 VoLTE 语音通话，在日本本土引发了诸多关注。
| 序号 | CPU | 内存 | 硬盘 | 宽带 | 售价 | 申请试用 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 日本服务器1 | E5-2620 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $137.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器2 | E5-2680 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $221.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器3 | E5-2690 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $235.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器4 | E5-2697 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $263.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器5 | E5-2620*2 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $263.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器6 | E5-2650*2 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $305.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器7 | E5-2680*2 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $333.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器8 | E5-2690*2 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $389.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器9 | E5-2697*2 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $417.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器10 | E5-2680v4*2 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $487.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器11 | E5-2698v4*2 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $557.20 USD | 申请试用 |
| 日本服务器12 | E5-2650 | 32G RAM | 1T HDD | 50M/不限流量 | $179.20 USD | 申请试用 |
随后在 2 月 7 日，NTT 社长召开新闻发布会，就本次事故深表歉意并公布故障原因。
日媒相关报道。
值得关注的是，据公告指出，此次通信故障的原因是引入 "IPv6 单栈方法 " 后，服务器的负载暂时增加，结果，控制与网络的通信的信号被发送到终端，这使得通信变得困难。当前，我国互联网产业发展正处于产业和技术升级的关键节点，此次日本 IPv6 通信故障对我国今后发展又有何启示 ?
诱因：单栈与双栈的 " 过渡 " 之痛
随着物联网设备的增加和 5G 的普及，IPv4 地址在全球范围内出现短缺，严重制约了互联网的应用和发展，对此，运营商、设备商、互联网企业等产业链合作伙伴都在积极推动 IPv6 发展，据悉，IPv6 的地址长度为 128 位，是 IPv4 地址长度的 4 倍，因此，IPv6 的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。
然而，IPv6 的普及和推广并非一蹴而就，众所周知，互联网的基石是 IP，在互联网全球化的前提下，IP 的规格必须是一样的，因此，互联网从 IPv4 发展到 IPv6，不是 " 升级 " 而是 " 替代 "。因此更需要全局部署，保持与 IPv4 的互联互通，与全球互联网协同发展还要从基础设施、应用层、软件系统、终端等方面进行系统升级，其范围之广、难度之大、影响之深是可以想象的。
对此，在 IPv4 向 IPv6 过渡阶段，业界通常会采用 IPv4/IPv6 双栈模式，即为终端分配 IPv4 和 IPv6 两套 IP 地址，如果对端是 IPv4 服务器，就用 IPv4 通信；如果对端是 IPv6，就用 IPv6 进行通信。
然而，在双栈模式下，要求移动网络中的所有设备都支持 IPv4/IPv6 两套协议栈，存在升级周期慢、维护成本高等问题，且无法根本解决 IPv4 地址短缺问题，因此为了最大限度地提升 IPv6 利用率，NTT DoCoMo 提出在 2022 年春季在移动网络中引入 IPv6 单栈模式。
据了解，IPv6 单栈模式又称纯 IPv6，旨在移动数据通信中仅为终端分配 IPv6 地址。不过，由于 IPv6 协议和 IPv4 协议不兼容，因此，DoCoMo 采用了 DNS64/NAT64 和 464XLAT 两种 IP 地址转换方法，前者可解决 Native IPv6 用户连接 IPv4 服务器的问题，后者允许终端上的 IPv4-Only 应用在 IPv6 单栈网络上进行通信。
回看 NTT DoCoMo 的公告既可了解，此次通信故障正是因为其在移动网络中引入 "IPv6 单栈 " 模式，导致服务器负荷增加，从而造成部分移动用户无法进行数据通信和语音通话。随后，NTT DoCoMo 采取了回退到 "IPv4/IPv6 双栈模式 " 的紧急措施，才在 5 个小时后使得通信恢复正常。
无疑，双栈技术是 IPv4 向 IPv6 过渡的一种有效的技术，但这种方式需要双路由基础设施，即所有节点都支持双栈，因此增强了改造和部署难度，网络复杂程度也更高，并且，双栈技术的推动，从某种程度上也制约了 IPv6 的快速迭代发展，如果产业链都采用双栈技术，等于每个人都等待着别人去改造，IPv6 的部署也就成了镜花水月。
对此，中国联通研究院副院长、首席科学家唐雄燕指出，由双栈模式迈向单栈模式是大势所趋，但在实际推进中的部署统筹、技术细节、网络运维等环节都需要做好扎实准备工作，特别是在网络虚拟化、云化的背景下，从 IPv4 到 IPv6 的过渡更要行稳致远。
启示：如何加速迈向 " 纯 "IPv6 时代？
IPv6 是互联网升级演进的必然趋势、网络技术创新的重要方向、网络强国建设的基础支撑，中国 IPv6 科学研究工作和推广工作开始于 20 年前，自 2001 年中国就开始做 IPv6 发展战略研究，再到 2003 年由工信部、科技部、国家发展和改革委员会等八个部委联合发起的中国下一代互联网示范工程 ( CNGI 项目 ) 正式启动，经历低潮与起伏，毫无疑问，作为 IPv6 的先头部队，中国也在积极推进 IPv6 单栈网络部署。
事实上，互联网体系结构是互联网的关键核心技术。据悉，互联网关键核心技术通常有三个主要的研究内容，一是互联网任何技术要在大规模的网络基础上验证，一定要有示范工程或叫试验网络。二是核心设备不断突破摩尔定律。三是路由控制技术成为互联网创新的一个广阔领域，适应互联网应用和通信发展需求的各种各样创新都是不断出现。
对此，推进 IPv6 规模部署专家委副主任、中国工程院院士吴建平指出，首先，要强化关键核心技术的创新和发展。不掌握核心技术，创新就不容易实现。其次，要加大力度去参与国际互联网技术问题的解决和国际标准的制定。随着时间的推移，互联网技术的话语权就会越来越大，只有参与才可能有更大的话语权，抓住机遇，构建以 IPv6 下一代互联网为主的自主技术产业生态。
在唐雄燕看来，IPv6 的发展也应率先做好迁移化工作，只有将在 IPv4 上的应用与用户持续迁移到 IPv6 的模式下，才能进一步加速 IPv6 的规模化发展，这就需要运营商、终端与应用厂商通力协作，共建面向未来的智能化网络。
去年七月，中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部印发《关于加快推进互联网协议第六版 ( IPv6 ) 规模部署和应用工作的通知》 ( 以下简称《通知》 ) 。《通知》围绕落实 " 十四五 " 目标指标，聚焦 IPv6 部署应用的关键环节，部署了 10 个方面 30 项重点任务。其中第一条就提到了 " 积极推进 IPv6 单栈网络部署 "。
特别在定性目标方面，《通知》提出，到 2025 年末，全面建成领先的 IPv6 技术、产业、设施、应用和安全体系，我国 IPv6 网络规模、用户规模、流量规模位居世界第一位。之后再用五年时间，完成向 IPv6 单栈的演进过渡，IPv6 与经济社会各行业各部门全面深度融合应用，成为全球互联网技术创新、产业发展、设施建设、应用服务、安全保障、网络治理等领域的重要力量。
无疑，《通知》的发布，明确提出了全面、深入推动 IPv6 与经济社会深度融合已经成为坚定的国家意志，而 IPv6 单栈网络部署，也就是纯 IPv6 网络的部署已经成为阶段性重要目标，并成为 IPv6 与经济社会深度融合，实现全球技术创新、产业发展等领域重要力量的先决条件。
可以预见，在 " 十四五 " 新旧交替的关键时期，IPv6 的真正普及和广泛部署，不仅需要通过政策的形式进一步推进，还需在 5G、物联网、工业互联网等新领域完成 IPv4 的应用迁移与新应用 IPv6 的规模部署，构建以 IPv6 为核心的新一代基础设施，持续提升 用的 IPv6 能力。