全球IPv6 使用現(xiàn)狀
——IPv6 網(wǎng)絡(luò)遷移經(jīng)濟學（一）

目前已經(jīng)有一些工作在跟蹤全球、國家或網(wǎng)絡(luò)層面的IPv6 使用情況。每項工作都以不同的方式進行測量。例如，APNIC 測量系統(tǒng)將Web 對象插入到全球范圍的隨機在線廣告中，其中包含觸發(fā)不同IPv4 和IPv6 行為的域名。通過觀察這些行為對其度量基礎(chǔ)設(shè)施的請求，APNIC 計算出，對于每個經(jīng)濟和自治系統(tǒng)（AS），有能力使用IPv6的用戶群體的百分比，以及更喜歡IPv6 連接的用戶群體的百分比。通過設(shè)計，APNIC 數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)得到了這樣一個問題:“當提供協(xié)議選擇時，互聯(lián)網(wǎng)用戶中能夠使用IPv6 的比例是多少?”APNIC 目前每天收集大約600 萬到1000 萬份樣本，自2011 年以來的測量覆蓋了200 多個國家，因此提供了全面的、歷史的、公開存檔的數(shù)據(jù)。利用這些數(shù)據(jù)，我們研究了總體趨勢，以及在更細粒度經(jīng)濟層次上的經(jīng)驗。

全球使用情況概述

繼2012 年6 月IPv6 世界發(fā)布日之后，IPv6 使用率總體上開始上升，從2012 年全球不到2%上升到2018 年的18%以上。但這個數(shù)據(jù)并不表明技術(shù)被忽略，也不意味著技術(shù)遵循著正常擴散曲線。從2016 年開始，IPv6 使用率急劇上升，但在2017 年下半年趨于平穩(wěn)。區(qū)域?qū)用嫔希覀冇^察到許多經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的IPv6 使用率更高。2018 年，美洲為28.77%，非洲為1.23%。但是，經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)之間存在很大差異。例如，在2018 年歐洲為15%，幾乎是北美的一半。亞洲為17.03%，大洋洲為14.49%。

如圖1 所示，從多方面看，將全球所有網(wǎng)絡(luò)聚合成一條趨勢線具有很大的誤導性。如圖2 所示，不僅國家經(jīng)濟層面的增長模式存在巨大差異，而且經(jīng)濟分析表明，個體網(wǎng)絡(luò)運營商也存在重大差異。

圖1 支持IPv6 的全球用戶數(shù)（來源：APNIC）

經(jīng)濟水平增長趨勢

為更好地了解IPv6 使用情況，我們從APNIC 收集了215個經(jīng)濟體/國家的平均IPv6 功能提供程度和偏好度量，這些數(shù)據(jù)取自于2015 年、2016 年和2017 年相似的120 天。考慮到APNIC 測量系統(tǒng)對單一廣告平臺的依賴，我們根據(jù)Akamai在2016 年同一期間收集的數(shù)據(jù)驗證了使用能力測量并發(fā)現(xiàn)其強相關(guān)性，r(210) = .96, p = ＜ .01.。我們還發(fā)現(xiàn)APNIC 的IPv6 功能和偏好測量值具有很強的相關(guān)性，r(428) = .99, p =＜.01，這使我們能夠采用能力測量作為衡量IPv6 使用情況的指標。

圖2 經(jīng)濟級IPv6 功能增長趨勢的頻率

根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我們確定了在這三年的任何一年中測量的IPv6 功能覆蓋率超過5%的國家。對余下的46 個經(jīng)濟體，我們檢查了年度增長趨勢。圖2 根據(jù)觀察到的增長趨勢確定了經(jīng)濟體數(shù)量。第一組（包括絕大多數(shù)169 個經(jīng)濟體/國家，占79%）沒有明顯的增長，即在整個期間保持或低于5%。該組中的經(jīng)濟體位于所有地區(qū)，包括小型（如莫桑比克）和大型（如中國）經(jīng)濟體。

第二組（26 個經(jīng)濟體/ 國家，占12%）是IPv6 功能覆蓋不斷提高的經(jīng)濟體。包括具有不同增長模式的所有地區(qū)的經(jīng)濟體：

持續(xù)增長，每年增加5～10%的IPv6 使用能力（如巴西，芬蘭，匈牙利，日本，馬來西亞，荷蘭，波蘭，羅馬尼亞，美國）。

強勁增長，每年增加一倍或更多（阿根廷，危地馬拉，印度，愛爾蘭，新西蘭，沙特阿拉伯，斯洛文尼亞，斯里蘭卡，泰國，特立尼達和多巴哥）

快速增長，每年增加10%以上，但僅超過一年（韓國，澳門特別行政區(qū)，墨西哥，波多黎各，斯洛伐克共和國，瑞典，烏拉圭）

第三組（18 個經(jīng)濟體/國家，占8%）在分布方面表現(xiàn)平穩(wěn)，IPv6 功能增長停止在8%（奧地利）和59%（比利時）之間。 這一組包括許多成熟的歐洲經(jīng)濟體，如英國（27%），法國（24%），盧森堡（34%），德國（43%），比利時（59%），挪威（12%）， 瑞士（32%），愛沙尼亞（17%），捷克共和國（10%），奧地利（8%），葡萄牙（23%）和希臘（38%），以及其他地區(qū)的國家，包括澳大利亞（16%），加拿大（21%），越南（7%），津巴布韋（13%），厄瓜多爾（15%）和秘魯（19%）。

第四組兩個經(jīng)濟體（新加坡，利比里亞）呈現(xiàn)出間歇性增長。在研究期間，IPv6 功能在5%上下波動。

國家級圖表

圖3 顯示了自2013 年以來8 個國家的IPv6 供給能力（匯總了在該國內(nèi)運營的所有AS），數(shù)據(jù)平滑到90 天平均值。數(shù)據(jù)顯示了2015～2017 年間不同的增長模式，有不可察覺（中國，保加利亞），增加（美國，新西蘭），平穩(wěn)（澳大利亞，比利時，捷克共和國，厄瓜多爾）和間歇性（利比里亞，新加坡）。與IPv6 功能的全局觀點一樣，沒有一個模式展示出與正常擴散曲線相關(guān)。即使數(shù)據(jù)平滑到90 天平均值，許多增長模式也顯示出小峰值，可能是因為不同的AS 采用IPv6。

圖3 選定的國家級IPv6 功能增長趨勢（來源：APNIC）

AS 級視圖

IPv6 能力在全球或國家級別的百分比度量只是多個AS級別部署的總和。這類度量將根據(jù)不同運營商的部署決策和市場份額而有所不同。因此，IPv6 部署最準確的描繪來自于在同一市場上運行的各個公司對IPv6 的采用程度。圖4 顯示了在全國市場上，根據(jù)使用與上文描述的相同測量方法收集的樣本，將排名前4 位AS 的IPv6 部署水平進行了分類。以AS 的相對樣本量作為市場份額的一個替代品來確定前四名。

我們對推動部署的經(jīng)濟因素的分析表明，不同網(wǎng)絡(luò)運營商的部署水平和選擇應(yīng)該有很大的差異。一個網(wǎng)絡(luò)運營商（例如，一個更先進的、快速增長的無線網(wǎng)絡(luò)）可能會從部署75～85% IPv6 中受益，而另一個在相同市場運營的運營商可能根本沒有部署IPv6，這要么是因為它不需要太多的增長，要么是因為它認為擴展IPv4 是一個更好的選擇。該預(yù)測得到了APNIC 實測數(shù)據(jù)的驗證。在每個國家市場的前4 個AS 中，我們看到部署時間在2014 年到2018 年之間有很大的變化，IPv6 的能力水平也有很大的變化，在同一個市場中從0% 到80% 不等。

單一AS 的IPv6 部署圖應(yīng)該看起來像階梯函數(shù)，因為其網(wǎng)絡(luò)的不同部分在一到兩年的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換。雖然理論上一個公司可以決定在一個時間段內(nèi)對其所有網(wǎng)絡(luò)進行改造，但較大的ISP 不太可能一次性獲得覆蓋其所有設(shè)施的部署資金。它們將按照市場基礎(chǔ)進行部署，因為IPv6 部署的測量反映了其網(wǎng)絡(luò)的不同部分的轉(zhuǎn)換。

增長后的穩(wěn)定期可以基于以下邏輯來解釋：當一個大型AS承諾將其一定比例（例如80%）的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施部署IPv6 并且已經(jīng)履行了承諾，由于成本或兼容性問題而暫停了進一步的部署時，AS 級別的IPv6 部署可能會穩(wěn)定在80%停滯不前。因為最初80%的IPv6 部署有財務(wù)和運營保障，但最終20%的基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)換成本可能遠高于最初的80%。IPv6 部署可能會出現(xiàn)收益遞減的情況，例如，來自高密度人口中心的收入將證明用最新的路由器替代舊的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是合理的，而網(wǎng)絡(luò)中更偏遠、流量更少的部分可能會被給予不支持IPv6 的舊路由器。總之，當管理層對部署IPv6 做出了更為嘗試性或?qū)嶒炐缘某兄Z，并完成了該承諾，或者由于成本或兼容性問題暫停了進一步的部署時，AS 可能會穩(wěn)定在較低或中等水平。

圖4 選定的AS 級IPv6 功能增長趨勢（來源：APNIC）

根據(jù)我們所擁有的數(shù)據(jù)，很難確定部署級別下降的明確原因。在T-Mobile 的情況下，終端用戶設(shè)備組合的變化反映了真實但暫時性的IPv6 使用能力下降，原因在于其推廣營銷不具備IPv6 功能的Apple 手機（iPhone）。當Apple 推出具有IPv6 功能的手機時，這一趨勢逆轉(zhuǎn)了。當IPv6 由于兼容性問題或其他實現(xiàn)問題而關(guān)閉時，可能會發(fā)生IPv6 功能的劇減，上下波動（如圖4 中的利比里亞所示）。但我們沒有得到獨立的驗證。我們非常不確定捷克的AS 5610，新加坡的AS 55430 或澳大利亞的AS 1221 中看到的逐漸下降的根本原因是什么。可能是因為測量誤差，改變設(shè)備組合，部分關(guān)閉，或所有這些因素的組合或其他未知因素。

在美國和新西蘭，越來越顯示出最早使用IPv6 的國家似乎達到穩(wěn)定期，然后由其他運營商進行新的部署。請注意，在新西蘭，前4 個AS 之一（4771）根本沒有部署IPv6，而最早和最廣泛的部署AS（23655）是一個已經(jīng)穩(wěn)定在50%左右的移動運營商。該國的總體增長來自另外兩個AS 的新部署，其中一個顯示出間歇性模式。

在澳大利亞，前四大AS 中只有兩個部署了IPv6，第一個AS 的部署水平明顯下降，在第二個AS 的部署略有增長時。在比利時，四大AS 之一沒有可測量的IPv6 部署，而兩個領(lǐng)先的AS似乎達到75%的穩(wěn)定水平。比利時三大ISP 的部署IPv6 的共同時機主要歸功于監(jiān)管機構(gòu)的協(xié)調(diào); 但是前4 個AS 中仍有一個沒有部署IPv6。

在捷克共和國，只有一個AS 對部署作出了重大承諾，其水平僅達到50%，而且似乎在下降。然而在國家層面，由于2018年兩個AS 的初始低級部署，使下降程度有所緩解。在厄瓜多爾，到2014 年，兩所大學（AS 52343 和AS 28027）已經(jīng)在其網(wǎng)絡(luò)的25%中實施了IPv6，而兩個運營商（AS 28006 和AS 27947）在2017 年下半年和2018 年早期部署了IPv6。

利比里亞的間歇模式可以通過單個運營商的開和關(guān)決定清楚地看出。由于AS 37560 已經(jīng)從高水平的IPv6 部署波動了數(shù)次，在6 個月的時間內(nèi)實際上為0，然后在2018 年穩(wěn)定在約50%。另外三個頂級AS 沒有可測量的IPv6 部署。在新加坡，4 個AS中只有2 個正在部署IPv6。這兩個一起展示了一個不尋常的U形曲線，其中一個從2014 年到2017 年逐漸下降，然后呈上升趨勢。