2018年的雙11，除了購物更絲滑，交易額又創新高，還有哪些不同？其中之一就是背後支撐技術--IPv6，下一代網際網路是網絡技術變革的新引擎。我們迎來了中國首次IPv6大規模應用上線，這标志着IPv6在中國端-管-雲-應用全線貫通，阿裡巴巴完成應用這塊拼圖，改寫過去隻有部分基礎網絡環境無法完成生态的局面。雙11期間淘寶App在國内多個省份，一定比例的使用者可通過淘寶App排程到IPv6網絡，享受無擁塞的暢通網絡。
如果你發現搶紅包更快了，那很有可能是新網絡在暗中助力。你看不見它，但是它凝結了無數阿裡工程師的汗水。
狂歡背後的應用架構
IPv6被稱為下一代網際網路，它不僅僅是一項技術，而是一個需要從端-管-雲-應用構造的生态。
IPv6大資料
- 終端：華為，蘋果（iOS12.1），OPPO，VIVO，小米，Samsung，魅族等大品牌手機均已支援；
- 網絡：三大營運商的對IPv6的平均支援率已經接近一半，使用者的支援背後是對應的營運商城域網、骨幹網IPv6的改造提速。
- 雲：阿裡的重點IDC已經逐個接入IPv6網際網路，阿裡雲10餘款IPv6産品已經上線并穩定運作近5個月。
- 應用：阿裡巴巴淘寶（含天貓）、優酷、高德等應用已經在雙11期間迎接使用者的通路需求。以淘寶為例，改造系統涉及600+
IPv6體驗優化
- 為了獲得最佳體驗，采用IPv6大資料分析技術，對全國營運商網絡IPv6與v4時延對比分析，優先排程上線品質好的終端和網絡。
- 為了實作更好的穩定性，避免IPv6新網絡帶來的不确定性，我們涉及了快速復原預案，采用 HttpDNS Fall back技術，實作6-4排程，當V6網絡品質不佳或者終端相容性不好的時候，復原到V4網絡；
- 為了更好地為大促活動保駕護航安全技術， AliGuard高防可監控防禦高達1T的網絡DDOS攻擊；Web應用安全系統霸下可有效防護IPv6新型攻擊，并對薅羊毛等行為進行檢測過濾。
電商IPv6業務架構：
阿裡為什麼發力IPV6
IPv4網絡如此成熟穩定，也滿足了多年發展，阿裡為什麼要向IPv6演進呢？
IPv4誕生于七十年代，當時處理器普遍為8bit，采用32bit作為路由尋址，有40億個位址空間，發明人文頓·瑟夫做了當時看來非常長遠布局，使其支撐了網際網路飛速發展長達40年。但現實超越任何人的想象力，如今全球上網人數已達34億，同時物聯網終端超過100億，而IPv4僅能提供約40億個IP位址。
IPv6提供128bit尋址長度，巧合的是同樣為當時處理器位寬的四倍。指數的增長可以為每個人提供一個IPv4全球還大的位址空間。 IPv4時代支撐了人與人之間的互聯,V6将支撐物與物之間互聯。而未來的四大應用領域将帶來巨大需求：
l 首先，雲計算公網IP消耗迅速，每個客戶的每個應用需要對應1個或多個公網IP，每個位址目前購買成本十幾美元；中國每年需要從海外大量購買資源，耗資數億。
l 其次，物聯網海量終端接入，需要大量IP位址，物聯網要求永遠線上，現有的NAT GW無法長時間維護巨量會話，難以支撐實時線上的業務。4G手機的VoLTE大部分已經切換到IPv6就是此類原因。而物聯網将實作實體世界數字化、線上化，打通人與物、物與物連接配接，将會創造現在社會數倍的經濟體量。面對5年内将爆發增長到500億的終端裝置入網，隻有IPv6可支撐。
l 還有正在發展中的5G，更大帶寬（單使用者1G）、更加海量的終端（千億級終端，100萬/km2）、更實時的業務響應(1ms)，都無法繼續采用NAT Gateway進行處理，這讓IPv6成為預設IP協定選項。
基礎網絡要面向未來業務而服務，為應用發展提供引擎，是阿裡網絡團隊的終局思考，2017年中即決策啟動IPv6全棧演進項目,團隊帶着這個使命，啟動了這個任重道遠的項目。經過一年的努力，阿裡的網絡、雲計算、應用系統向IPv6的演進紛紛開花結果，今天的IPv6雙11，是過去一層層積累的成果。
2018年6月20日，阿裡釋出了IPv6雲計算産品釋出會。阿裡巴巴副總裁蔡依群在會上釋出了《阿裡下一代網絡演進之路》，向全國宣布阿裡首個大型資料中心—杭州Region的IPv6全面開通，實作營運商網絡、DNS、安全、DCN、應用層網絡全面開通。阿裡雲研發總經理蔣江偉的《IPv6推動網際網路新動能》釋出了CDN、SLB等一系列雲産品，為雲上使用者提供一個全業務鍊IPv6演進解決方案。
####阿裡IPv6網絡架構
考慮到存量使用者和應用，演進工作無法一蹴而就，IPv6業界演進路線一般分為三步走：
- 外網改造：實作應用快速對外服務，以web/App請求服務為核心，滿足IPv6生态發展的需求，并且以外網拉動應用的不同需求；
- 内網改造：應用逐漸擴大到爬蟲、郵箱、DB、存儲等V6直接互動，需要内網伺服器部分采用IPv6，需要整網雙棧傳遞；
- IPv6 Only：當超過50%應用逐漸遷移到IPv6後，新應用預設采用v6開發，遺留一些老舊應用、使用者繼續采用IPv4服務，内網采用4over6進行封裝。相對雙棧而言，IPv6 only成本更低，查表轉發速度更快，隻需維護一套協定棧。
阿裡網絡演進從外到内，從使用者到應用逐層疊代，盡量做到成本最低，效率最高。
接入層
• ISP peering：采用雙棧技術開通，優點是控制裝置投入和帶寬成本，缺點是穩定性、安全防控需要冒對現有v4網絡沖擊的風險；廠商過舊的裝置和版本有各種問題，無法軟體解決是以需要投資裝置替換。
• CDN靜态帶寬：從營運商擷取IPv6位址并實作靜态路由對接；
• DNS域名解析：營運商Local DNS—阿裡CDN LDNS---阿裡IDC 權威DNS要進行E2E改造，才能提供AAAA域名解析。目前DNS伺服器請求協定一般還是基于IPv4運作。
• 安全：營運商黑洞技術基于IPv6有大量的磨合和讨論工作要做，比如黑洞顆粒度/64還是/128。内網安全系統也需要部署和改造。
廣域網
• MPLS：阿裡采用标簽轉發技術，屏蔽IPv6與v4差異，減少改造範圍和成本。
城域網
• 采用雙棧技術進行IDC的新老業務對接；有些廠商需要采購License才能支援IPv6，帶來不必要的的商務和部署麻煩。
• 支援基于IPv6的QoS；支援基于IPv6的流量監控；
應用網絡
• L4：實作6-6，6-4負載均衡；
• L7：支援IPv6協定棧的SSL加密/解除安裝。
資料中心網絡
• 雙棧部署：伺服器、接入、彙聚、核心全雙棧部署，未來向IPv6 only演進。
總結
IPv6是下一代網際網路的核心技術，中國起了大早卻趕了晚集。歐美日甚至印度等東南亞都實作了使用者量的反超。在這場競争中，阿裡巴巴等一衆中國網際網路領軍者需要扮演的，絕不僅僅是“領頭羊”的角色，而是雲計算平台和應用生态的創始者。我們的目标不僅僅是一次購物的狂歡，而是希望中國IPv6生态重新引領世界，通過我們的努力讓那一天早日到來。