摘 要：
2019 年 2 月，佐治亞理工學院的布倫登·庫爾比斯（Brenden Kuerbis）教授和米爾頓·穆勒（Milton Mueller）教授發布一篇題為《標準之爭：影響 IPv6 部署的經濟學因素》的報告。該報告運用微觀經濟學和宏觀社會學理論，分別對國家和網絡運營商的 IPv6 部署情況進行分析，建立了 IPv4/IPv6 過渡階段的競爭博弈模型，考察國家和運營商在部署 IPv6 過程中面臨的多種變量因素，預測未來 20 年的全球互聯網仍然是一個 IPv4 與 IPv6 混合的狀態，企業應當據此作出商業決策。
該報告指出，IPv6 受到十多年的吹捧，但全球互聯網至今仍然沒有進入 IPv6 時代，目前只有大約 20% 的互聯網流量是彼此使用 IPv6 協議的。雖然 IPv6 一直受到技術專家、學者們的推崇，但單方面使用 IPv6 將面臨兼容性難題。而網絡地址轉換（NAT）技術和 IPv4 號碼二級市場的出現，大大延續了 IPv4 協議的生命周期。因此，當前的互聯網是一個 IPv4 與 IPv6 混合標準的狀態，IPv4 與 IPv6 彼此競爭。作者對此提出以下問題：IPv6 是否能流行起來？需要多久才能成為主流？IPv6 是否可能反被淘汰？
報告從微觀經濟學和宏觀社會學的視角來解答這些問題。在宏觀分析層次，以國家為分析單位，分析與 IPv6 部署相關的社會經濟學變量，如國內生產總值、市場集中度、赫芬達爾—赫希曼指數等。在微觀經濟學分析中，以網絡運營商為分析單位，考察運營商部署 IPv6 的成本、在二級市場購買 IPv4 地址的成本、采用 IPv4 網絡地址轉換（NAT）的成本等。
01
經濟學模型
我們首先運用經濟學理論闡釋上述問題，特別是聚焦于 IPv4 ／ IPv6 競爭過程中的“網絡外 部 效 應”（the network externality）。我 們 認為，現有的文獻并沒有正確地分析這一效應。我們也強調“網絡規模增長”（network growth）在 IPv4 ／ IPv6 過渡過程中的重要影響。我們的分析涉及以下術語：外部性、兼容性、標準競爭和轉換技術。
1.1 外部效應
外部效應（network externality）是指：一項產品或服務對于一個人的價值，取決于有多少其他人也使用該產品或服務。IPv4 和 IPv6 之間的競爭就受到網絡的“外部效應”的影響，特別是“惰性”（inertia）的影響 ，即一旦多數行為體趨于一致地使用某個平臺或協議，那么該平臺或協議就成為惰性或鎖定狀態。整個市場上存在的兼容性要求，導致廠商在轉向一個不兼容的新標準時需付出代價。讓大量用戶同時改用新標準所付出的代價太高了，很少有廠商愿意犧牲兼容性而追尋一個新標準。
在 20 世紀 90 年代中期，IPv4 覆蓋全球。如今，IPv4 正在為全球各地數十億的主機和應用程序提供可兼容的數據通信，實際上任何組織都不可能為了一個不兼容的新型通信協議而完全放棄 IPv4。IPv4 與 IPv6 之間不兼容性是影響 IPv6 部署的主要因素。
1.2 轉換技術和網關技術
轉換技術可以消除 IPv4 ／ IPv6 標準競爭中的網絡外部效應。事實上，轉換技術具有雙重效果，它擴展了兼容性，使不同標準的用戶可以體驗同樣的網絡互通；然而，它也因此打消了用戶更新標準的意愿，使其沒有動力去改變舊標準 。
用戶也可以同時配置 IPv4 和 IPv6 協議（即雙棧模式），實現兩種不兼容協議的網絡之間互連 。此外，隧道技術也可以解決 IPv4 和 IPv6不兼容的問題。
02
IPv4 與 IPv6 之爭
1992 年 IETF 便開始圍繞“下一代互聯網協議”（IPng）的實際價值展開爭論。一名工程師曾警告，就目前來看，采用 IPng 可能還不如就采用 IPv4 再加上 NAT 技術。IBM 認為，在沒有商業壓力的條件下，IPv4 用戶不會升級到IPng。1995 年，曾有一種 SIPP 協議可以安裝在互聯網設備上，與當時的 IPv4 實現互操作。然而，進一步研究表明，該協議無法實現報文中的不同地址頭之間的互操作。因此，后來的IPv6 干脆取消了與 IPv4 的兼容性。
2.1 實現兼容性的技術
由 于 IPv6 取 消 了 向 下 兼 容 性， 為 實 現 與IPv4 網絡的兼容，早期的策略是“雙棧模式”，即要求主機和路由器同時安裝 IPv4 和 IPv6 協議。IPv6 開始得到越來越多的認可，被認為能夠在未來完全取代 IPv4。
2005 年提出的隧道技術，也被認為是一種保證 IPv4 與 IPv6 兼容性的技術，有助于推廣IPv6 并逐步取代 IPv4。隧道是指使用協議，將一個報文封裝在另一個報文的頭部。例如，將IPv6 報文封裝在 IPv4 報文的頭部，在 IPv4 路由設施上建立點對點隧道。但當使用 NAT 時，這種技術容易導致無法成功尋址，因此也未取得預想的效果。
2.2 IPv4 地位牢固
經濟學理論認為，對一項通用協議的路徑依賴和趨聚效應是很難克服的，因為他們已經產生了惰性。作者指出，假如在 1994—1996 年期間 IPv6 得到快速部署，那么通過雙棧模式實現徹底向 IPv6 遷移的策略就能夠成功，即便沒有真正的經濟動機促使用戶去采用 IPv6。然而，出人意料的是，在這期間像野火一樣蔓延的恰恰是 IPv4 而非 IPv6。更重要的是，所謂的 IPv4地址即將耗盡的緊迫威脅，實際上被“無類域間路由”（CIDR）消除，并且被新出現的更為保守的“互聯網注冊初始號碼塊分配”政策緩解。到 1998 年時，IPv4 的地位已經無法被 IPv6 取代了。
2.3 雙棧模式的缺陷
在純粹的雙棧配置中，每個主機和路由器仍然需要在全球范圍尋找 IPv4 的地址。因此，無論是否部署 IPv6，全球互聯網的增長仍然受到 IPv4 地址的限制。這意味著必須部署 NAT。只有當最終幾乎所有人都已經使用 IPv6 時，運營商才可以關閉 IPv4，此時關閉 IPv4 才不會失去對重要事物的連接。然而，這一天遠遠沒有到來。
此外，另一個相關的問題是：即便網絡運營商和內容供應商采用了雙棧模式，也不一定能與未采用 IPv6 的運營商、終端商和內容供應商兼容。同時，在雙棧模式下，達成全球兼容的成本完全由那些采用了 IPv6 的商家承擔，而采用舊版標準的商家則免于這些成本。因 此， 從 經 濟 學 角 度 來 看， 純 粹 的 雙 棧策略存在明顯的缺陷，甚至是致命缺陷：它給網絡運營商帶來了高昂的成本，卻沒有增加任何收益。無論如何，運營商仍然需要繼續運行IPv4，并且由于需要設置雙倍的防火墻規則及其他配置，因此實際上雙棧模式給運營商帶來了額外的運營成本。此外，采用雙棧模式后，還將遇到難以預料的應用層、傳輸層或者數據鏈路層不兼容問題。同時，雖然 IPv6 產生了額外的成本，但它并沒有產生額外的回報，也沒有帶來商業競爭優勢。
最關鍵的問題是，原本 IPv4 地址耗盡是部署 IPv6 的主要動因，然而雙棧模式并不能解決這一問題，它仍然需要消耗 IPv4 地址。可見，雙棧模式增加了額外的成本，無法帶來回報，最終還解決不了問題。
2.4 后行動者占優
綜合來看，IPv4-IPv6 的過渡是一個“后行動者占優”的過程，即對于網絡運營商而言，最明智的做法是等待其他網絡運營商都轉換成IPv6 之后，自己再開始部署 IPv6。慶幸的是，這種想法并不完全有效。事實上，部署 IPv6 的先行動者和后行動者都同時存在。那么，是什么因素在激勵這些率先行動的運營商部署IPv6呢？我們將在后文中探討這些因素。
2.5 標準之爭的特點
根據上述分析，可以發現，當前的 IPv4-IPv6 之爭具有以下特點：
（1）任何運營商和個人都無法僅憑 IPv6 接入互聯網。為了接入互聯網，網絡運營商有 3 種辦法：①只使用 IPv4；②同時采用 IPv4 和 IPv6（雙棧模式或 NAT）；③在私人網絡中使用 IPv6 地址，而通過 NAT 設備實現在公網中使用 IPv4 地址。
（2）運營商的最終目標是保證接入互聯網。
（3）由 IPv6 的部署者承擔 IPv4/IPv6 兼容所需的全部成本。
（4）互聯網的增長是驅動 IPv6 部署的關鍵因素。
（5）是否部署 IPv6，取決于運營商自身。
（6）部署了 IPv6 的網絡可以提高效率。
（7）隨著 IPv4 持續增長，更多 IPv4 的號碼段將被使用，IPv4 號碼空間更加緊張，這促使 IPv6 的部署成本減少。
03
IPv6 的部署現狀
3.1 總體概況
2012 年 6 月 6 日是“世界 IPv6 啟動日”，國際上各大網站、ISP、設備商聯合啟用了 IPv6協議，標志著 IPv6 在全球范圍正式啟動。亞太地區互聯網注冊局（APNIC）大約每天收集600 ～ 1000 萬個樣本，自 2011 年起，該機構對超過 200 個國家進行測量。根據 APNIC 觀測到的數據，全球 IPv6 部署率變化如圖 1 所示。
圖 1 全球范圍內使用 IPv6 的用戶比例
由圖 1 可見，自 2012 年 6 月以來，IPv6 使用率開始上升，從 2012 年不到 2% 增長至 2018年 18%。其中，2016 年起，IPv6 使用率陡增，但在 2017 年下半年開始放緩。
3.2 IPv6 部署率增長的類型
按 IPv6 地區來看，各地區 IPv6 的部署率為：
在 2018 年，美洲占 28.77%，非洲占 1.23%。然而，經濟發達地區之間存在本質上的區別。例如，2018 年，歐洲占 15%，幾乎是北美洲的一半。亞洲占 17.03%，大洋洲占 14.49%。根據數據統計，發現只有 46 個經濟體連續3 年尚未達到 5% 的 IPv6 使用率。169 個國家（占79%）并沒有明顯地部署 IPv6，即它們在 3 年內曾停留在 5% 或低于 5% 的部署率。這些國家分布在各個地區，如非洲的莫桑比克、亞洲的中國等。有 26 個國家正在增加 IPv6 的使用率，這些國家如巴西、芬蘭、阿根廷、韓國等。此外，有 26 個國家（占 12%）的 IPv6 部署率不斷增長，包括巴西、芬蘭、阿根廷、印度、韓國、墨西哥等。最后，還有 18 個國家（占 8%）的 IPv6 部署停滯不前，如部署率停留在 8% 的奧地利、部署率停留在 58% 的比利時等。
3.3 按國家比較
圖 2-6 顯示了 8 個國家的 IPv6 部署率變化。數據顯示了 2015—2017 年期不同的增長率，包括無明顯增長型、增長型、穩定型、間歇型。
圖 2 無明顯增長型——中國和保加利亞
圖 3 增長型——美國和新西蘭
圖 4 穩定型——澳大利亞和比利時
圖 5 穩定或下降型——捷克和厄瓜多爾
圖 6 間歇型——利比里亞和新加坡
有一些國家的 IPv6 部署率呈現下降趨勢。但根據現有的數據，很難歸結出明確的原因。特別是無法確定捷克、新加坡、澳大利亞運營商的 IPv6 部署率下降的原因到底是什么。這可能是因為 APNIC 的測量誤差，也可能是設備組合的變化等等原因的綜合作用。
3.3 按運營商比較
單個運營商部署 IPv6 的收益應當是一個階躍函數，因為其網絡的不同部分將先后在一兩年內更新換代。理論上，公司可以一次替換所有的網絡，但大型 ISP 不可能一次獲得 IPv6 部署所需的全部資金，它們將按照市場需求分階段 逐 漸 進 行 部 署。作 者 發 現， 根 據 APNIC 的測量數據表明，當同一個市場中的其他運營商尚未部署 IPv6 時，若一個網絡運營商部署了75% ～ 85% 的 IPv6，那么該運營商就可能獲得回報。
圖 7 美國和新西蘭國內運營商的 IPv6 部署率
在美國和新西蘭，早期部署 IPv6 的運營商在全國范圍內逐漸提高部署率，最終趨于穩定。后期也有一些新的運營商加入，部署 IPv6 網絡。值得注意的是，新西蘭最大的運營商之一AS4771 目前還沒有部署 IPv6，而最早、最大的IPv6 部署者 AS23655 是一家移動運營商，IPv5部署率達到 50%。另外還有兩家運營商在后來
才加入部署 IPv6 的行列，其中有一家 AS9790 呈現間歇式的曲線。
圖 8 澳大利亞和比利時國內運營商的 IPv6 部署率
在 澳 大 利 亞， 只 有 兩 家 運 營 商 部 署 了IPv6，并且在首次部署后出現緩慢下降，隨著第二家（AS4739）運營商部署 IPv6 后，其 IPv6部署率又緩慢上升。在比利時，有一家運營商沒有部署 IPv6，兩家運營商引領著 IPv6 的部署并且達到 75% 的部署率。比利時的三家部署了IPv6 的運營商進行了與監管機構之間的對話協商，從而實現了行動協調。
圖 9 捷克和厄瓜多爾國內運營商的 IPv6 部署率
在捷克共和國，只有一家運營商承諾部署IPv6，曾經達到 50% 的部署率，但后來開始下降。在國家層面上，這種部署率下降的趨勢有所緩解，因為有其他運營商也開始部署 IPv6。在厄瓜多爾，兩所大學網絡運營商（AS52343 和AS28027） 在 2014 年 就 實 現 了 25% 的 IPv6 部署，但隨后并沒有再增長。另有兩家運營商在2017、2018 年才部署 IPv6。
圖 10 利比里亞和新加坡國內運營商的 IPv6 部署率
利比里亞呈現間歇性的曲線，很明顯是由該國的一家運營商所決定的。AS37560 多次跳躍式地決定部署 IPv6，部署率在 0 和 50% 甚至75% 之間劇烈變動。該國另外 3 家運營商則沒有任何部署 IPv6 的措施。在新加坡，只有兩家運營商部署 IPv6。這兩家運營商呈現特別的 U型曲線，其 IPv6 部署率在 2014—2017 年期間緩慢下降，隨后又緩慢上升。
04
IPv6 部署與宏觀社會因素
許多研究都討論了 IPv6 部署的技術方面的問題，然而，卻缺少關于 IPv6 部署與宏觀社會學因素如國家經濟和市場條件之間關系的研究。為研究這些關系，我們收集了 2015—2017 年的經濟數據，這些數據的來源包括 APNIC 測量的IPv6 部署率、世界銀行的發展指數、《經濟學人》提出的包容性互聯網指數等。
通過統計分析發現，固定或移動網絡訂戶的增長率與 IPv6 部署率之間沒有任何聯系。然而，IPv6 的部署增長，對移動蜂窩用戶數量有積極作用。這證明了作者的觀點，即“IPv6 部署決策發生在單個網絡運營商層次上”。而每100 人中的固定寬帶訂戶數與 IPv6 的部署之間有著強關聯關系。
這些都證明了第一章的所有經濟學假設，即：① IPv6 部署的程度越高，人均 GDP 越高。這是因為 IPv6 的部署是需要付出成本的。②高福利國家的網絡運營商更愿意冒著風險投資于 IPv6 部署，如西歐、日本、美國和加拿大。③ IPv6 部署程度越高，市場集中度越低。但這無法解釋，然而憑直覺似乎也可以理解。有更多商家的市場，更可能有某家公司先決定部署IPv6；一個不集中的市場也更可能允許部署 IPv6的新公司進入。
05
IPv6 部署與微觀經濟學變量
5.1 IPv6 部署率增長
以 T-Mobile 為例本文首先對美國 T-Mobile 運營商（AS21928）的 IPv6 部署率增長情況進行研究，該公司部署率變化如圖 11 所示：
圖 11 T-Mobile 公司的 IPv6 部署率變化情況
T-Mobile 的 IPv6 部 署 率 在 IPv6 標 準 啟 動后的第三年（即 2014 年）才開始實質性增長。這是因為，一些主要的內容商在 2012 年啟動IPv6，為 T-Mobile 提供了 60% ～ 70% 的流量。一些主流內容提供商啟用 IPv6，促進了 T-Mobile作出 IPv6 基礎設施部署的決定，但網絡增長造成的相關運營成本也是更具影響力的因素。在2012—2018 年 期 間，T-Mobile 增 加 了 4200 萬訂戶，平均每年增加 13%。對 T-Mobile 而言，IPv6 業務的增長，部分是由于對 IPv4 資源依賴性的減少；但更主要的原因是轉向 IPv6 的訂戶增多，以及本地 IPv6 通信的增加，減少了運營商部署 IPv4 網絡地址轉換（NAT）的必要性。在所有的商業化移動通信網絡中，NAT 十分普遍。根據我們的調查，運營商部署 NAT 需要大量成本。T-Mobile 案例表明，當 50% 以上的訂戶轉用 IPv6 時，可以減少部署 IPv4 NAT 所需的成本。
為提供 IPv4 和 IPv6 之間的兼容性，T-Mobile采用了 464XLAT 方案。在 464XLAT 的核心部分，是 一 個 純 IPv6 網 絡。因 此， 在 T-Mobile 運 營的網絡上，流量分為 3 種類型：①支持 IPv6 的移動設備和應用程序，直接與互聯網的 IPv6 服務器通信，無需轉換接口。② IPv6 設備和應用程序通過轉換接口，將 IPv6 轉換為 IPv4，再與IPv4 服務接口進行通信。③ IPv4 設備和應用程序，直接與 IPv4 服務接口進行通信。
464XLAT 具有成本優勢。通過再利用 IPv4 NAT 設備，T-Mobile 無需新的開支就可以實現轉換。T-Mobile 通過建設和運營自己的 IPv6 核心網，可以避免雙棧或封裝的多重復雜性；在網絡層，這個核心的純 IPv6 網絡更便宜、更具伸縮性，減少了成本。該方法使用轉換技術，而不是單純地使用 IPv4 NAT。該方案還大大減少了 T-Mobile 對 IPv4 地址的需求。
464XLAT 優化了 T-Mobile 公司在 IPv4-IPv6轉換過程中付出的成本管理，減少了部署 IPv6的成本顧慮。因此，2014—2018 年 T-Mobile 的IPv6 部署持續增長。該公司首先在 2013—2014年為支持 IPv6 的安卓設備啟動 IPv6 計劃。2014年中期，T-Mobile 宣布，在 IPv6 設備中，超過50% 的通信屬于 IPv6 端到端傳輸，而無需轉換。2015 年末部署率下降，是由于 IPv6 安卓設備的用戶開始轉向一款 iPhone 設備，但該設備僅支持 IPv4。這種趨勢得以反轉，因為后來出現的新一代 iPhone 也支持 IPv6，這使 IPv6 部署率在2016 年末達到巔峰。2017 年，T-Mobile 實現將近 75% 的 IPv6 部署率。如今，T-Mobile 的 IPv6部署率接近 90%，試圖為 iPhone 提供純 IPv6 網絡。但其間出現兩次回落，因為有用戶投訴無法連接到網站。2017 年春，T-Mobile 為 iPhone僅提供 IPv6 網絡，為漫游用戶或者 IPv4 設備使用 IPv6+464XLAT 方案。
不同類型的網絡運營商（如固定、移動、企業、內容、云等）可能實施不同的過渡方案，從這些案例中，我們可以提取 5 個基本因素，以便進一步分析：①訂戶增長量；②訂戶設備中 IPv4 與 IPv6 的比例；③轉換技術；④ IPv4 地址價格；⑤流經網關的 IPv4 和 IPv6 流量比例。
5.2 IPv4 價格和資源轉移
IPv4 號碼供應，在 IPv4-IPv6 競爭中也發揮著重要作用。某些工程師所謂的 IPv4 耗盡理論，是開發 IPv6 資源的主要原因。但從經濟學角度看，資源不僅僅只是“耗盡”，更重要的是，隨著供應減少，它們的價格越來越貴。然 而， 網 絡 運 營 商 已 經 習 慣 了 IPv4 地址 緊 缺 的 環 境。為 此， 他 們 有 兩 種 解 決 方式。一 是 使 用 NAT， 將 非 全 局 IPv4 地 址 空 間（ 如 192.168.0.0-192.168.255.255、10.0.0.0-10.255.255.255 等）用于連接本地主機，并且將這些非全局的 IPv4 地址通過 NAT 轉換為少量全局 IPv4 地址（全球唯一地址）從而實現將流量傳輸至互聯網。NAT 是當前 20 億 IPv4 地址空間得以滿足 200 億互聯設備的主要原因。二是 IPv4 號碼段的二級市場，允許需要更多 IPv4號碼的網絡商從該二級市場中購買他人多余的 IPv4 地址。二級市場盤活了數百萬個空閑的IPv4 號 碼。圖 12 數 據 顯 示 了 Hilco Streambank二級市場上的 IPv4 地址價格和轉讓數量。
圖 12 Hilco 市場上的 IPv4 地址轉讓情況
另一個重要指標是 IPv4 地址段交易的數目和 IPv4 轉讓的總數，如圖 13、圖 14 所示。從地區互聯網注冊局（RIR）獲得的 IPv4 交易數據顯示，在 2014—2015 年期間，IPv4 交易數出現顯著增長；在 2016、2017、2018 年，IPv4 交易數又出現小規模增長。交易數仍然在增長。交易數趨于平穩，與 IPv4 價格趨于穩定相一致。這意味著空閑 IPv4 號碼段的供應量不再增長。從 2015 到 2018 年，平均每年有 5400 萬 IPv4 號碼發生轉讓。
圖 13 IPv4 地址段轉讓總數（RIR 數據）
圖 14 IPv4 地址號碼轉讓的總數（RIR 數據）
誰在購買 IPv4 地址資源呢？如圖 15 所示，它們主要是云服務商：AWS、Azure、Google、阿里云等。云服務快速增長，它們其實是目前互聯網中最大的網絡。其他購買 IPv4 的是一些新興的 ISP，如印度 Charter 公司雖然使用 IPv6，
但仍然對 IPv4 有極大的需求。
圖 15 ARIN 地區地址受讓數最多的 10 大組織
此外，越來越多部署 IPv6 的網絡商，其實仍然需要擴大其 IPv4 號碼持有量。因此，作者仍然預計未來IPv4號碼將會緊張并且價格增長。
5.3 IPv4 地址需求模型
作者建立了一個模型，用于分析在雙棧模式和 464XLAT 條件下，一個運營商對 IPv4 地址的需求在 15 年內會受到什么因素的影響。該模型可以顯示，不同的訂戶增長率以及運營商 IPv6 流量增長可以影響運營商的 IPv4 需求，IPv4 的供應不足可能激勵運營商采用 IPv6。在 雙 棧 模 式 下：運 營 商 建 立 一 個 單 獨 的IPv6 網絡，并且在邊緣路由器上使用 NAT44 建立 IPv4 網絡，在網關路由器上建立 IPv4 的運營商級 NAT（CGN）。
在 464XLAT 模 式 下：運 營 商 要 求 其 90%的設備預配置 IPv6 能力。在邊緣路由器上使用NAT64 將 任 何 IPv4 轉 換 為 IPv6；建 立 一 個 核心 IPv6 網絡；在網關部署運營商級 NAT64，將IPv6 的通信轉換為 IPv4。
作者假設，運營商根據典型活躍訂戶、保留的端口、壓縮率等參數，配置 CGN 路由器。為了維持 IPv4 和 IPv6 的兼容性，部署 IPv6 的網絡必須支持 IPv4 地址。同時，作者提出了 4 種場景，根據上述假設和理論，描繪了 IP 地址需求的變化曲線，如圖 16 至圖 19 所示。
（1）移動運營商、快速增長型。
圖 16 場景 1——移動運營商、快速增長型
在 圖 16 中，IPv6 的 起 始 部 署 率 被 設 定 為44%，當 IPv6 流量比例由 44% 增長至 90% 時，移動網絡訂戶數每年增長 15%，轉向 IPv6 的流量比例每年增長 5%。在這種模型下，大約 10年后，該網絡對 IPv4 地址的需求開始下降。特別是當 IPv6 比例接近 74% 而 IPv4 比例接近26% 時，這種變化開始出現。當訂戶數量更低時，這個轉折點來得更早。但如果用戶增長率與流量比例轉換率相當，那么該網絡的 IPv4 需求立即下降。
（2）移動運營商、其他增長模式。
圖 17 場景 2——移動運營商、不同增長模式
該模型對特定的增長模式很敏感。每一種關鍵變量的增長或變化都可能是線性的、累加的、平穩的或者 S 型變化的。例如，如果訂戶增長率減緩并在 7 ～ 8 年后穩定下來，IPv6 流量比例出現一個快速的 S 型變化，運營商對 IPv4的需求在 4 年內開始下降，在 15 年內達到減為 0，如圖 17 所示。
（3）小規模增長型企業。
圖 18 場景 3——小規模增長型企業網絡
另一種假設是，在不同的網絡上可能出現不同的結果。如圖 18 所示，一家小型企業的網絡可能只有 1 萬個用戶，每年只增長 2%。轉向IPv6 的流量比例以每年 4% 線性增長，但由于企業網絡建立在傳統的軟件和設備環境下，IPv6流量比例的起點被設為 22% 而非 45%。在這種情況下，實施 IPv6 對該企業沒有任何意義。其IPv4 號碼需求平穩增長，無論是否部署 IPv6。雖然其 IPv4 號碼需求仍然增長，但該企業的小型網絡意味著其部署 IPv6 的成本并不高。因此，該企業可能繼續擴大 IPv4 網絡，直到 IPv4 的價格超出該企業轉型 IPv6 的成本。并非所有的企業都持有 IPv4 地址，因此，轉型的壓力來自于上游服務商。
（4）云服務商。
圖 19 場景 4——云服務商
但也有可能出現大型企業想繼續持有其IPv4 號碼的情況。如圖 19 所示，假設一家云服務商開始時擁有 6000 萬個用戶，且在 15 年內呈現 S 型增長。那么其轉換為 IPv6 的流量在開始時緩慢增長，并穩定在 70% ～ 73%。同樣假設云服務商的 IPv6 部署率起始于很低的值，如20%，因為云服務商與企業網絡互聯時只需要較低的 IPv6 部署率。該模型顯示，云服務商的IPv4 需求在 5 年內平穩下降，而流量變化率超過了訂戶增長率；隨著流量比例持續下降，IPv4的需求卻隨著訂戶數量增長而開始上升。因此，一些運營商可能經歷 IPv6 流量增長和 IPv4 需求下降，但仍然持續持有 IPv4 資源，以應對未來IPv6 流量比例和 IPv4 價格的不確定風險。
5.4 進一步討論
IPv4 過 渡 到 IPv6 的 過 程 不 會 一 帆 風 順。IPv6 部署者可能擺脫 IPv4 的約束，通過建立單獨的 IPv6 網絡，并且使用雙棧／ NAT 或者464XLAT 等，保證與 IPv4 的兼容性。但這些策略僅對大規模網絡有效。而即便是大型網絡運營商，也只能擺脫部分 IPv4 需求，完全實現過渡需要很多年，因為他們必須等待外部網絡流量都大規模轉向 IPv6。
5.5 模型所得推論
（1） 所 有 的 IPv6 部 署 方 案 都 需 要 IPv4地址。
（2）運營商訂戶數量 / 增長率及其網關IPv4/IPv6 流量矩陣之間的互動，決定了 IPv4 地址的需求量。
（3）運營商的 IPv6 流量比例變化越快，運營商就越能夠減少其 IPv4 地址需求。
（4）訂戶增長率越高，IPv4 地址需求保持下降的持續時間越長。
（5）然而，隨著運營商對 IPv4 地址的需求下降，運營商可能開始將其多余的 IPv4 地址出售給其他運營商。這樣可能導致更難以對 IPv4/IPv6 的過渡進行分析；而未來的不確定性，又可能促使運營商增加持有 IPv4 資產。總之，互聯網規模的增長、IPv4 價格上漲、可轉讓 IP 號碼資源增加、轉向本地 IPv6 的網絡流量規模，都是我們理解 IPv4/IPv6 過渡的關鍵。
06
總 結
6.1 觀點結論
（1）運營商對 IPv6 部署模式的決策是獨立的。
（2）一兩個主要的運營商將 90% 的網絡轉換成 IPv6，而市場中其他主要的運營商沒有部署的跡象。
（3）IPv6 部署停滯不前是很正常的。如果需要進一步的擴展，就需要進一步的投資。甚至有證據顯示，IPv6 部署在下降。我們不確定該怎么解釋這一現象。也許只是統計錯誤，也可能是運營商關閉了 IPv6。
（4）考慮到 IPv6 部署的成本，國家福利（如GDP）與該國的 IPv6 部署程度之間有著“強積極關聯”關系。
（5）沒有證據顯示 IPv6 的部署能給企業帶來競爭優勢。
6.2 IPv6 現狀
好消息是：IPv6 不可能被遺棄。理由是，網絡運營商需要增長，特別是在移動網絡中，IPv6 能帶來經濟收益。IPv4 地址價格的上漲也刺激了 IPv6 的部署。
壞消息是：部署 IPv6 的商家不得不付出代價，保證與未部署 IPv6 的商家之間的兼容性。更壞的消息是，其他許多企業在建設其網絡時，根本沒有需求和動機去增加其現有的IPv4地址。然而，一旦 IPv6 網絡流量比例達到一定的值，那么 IPv4 的需求將會下降。
6.3 IPv6 的未來
在未來，IPv6 部署的成本將會減少，傳統基礎設施貶值并淘汰，軟件不兼容性消失或者被解決，所有的網絡設備、應用程序最終都會變為 IPv6。未來某一天，IPv4 網絡將被關閉，并且全部失效。但預計在 20 年內，這種情況還不會出現。在未來 20 年，還有太多的變量和未知因素，無法預測 IPv4-IPv6 演變的未來。因此，明智的做法是，在未來 20 年，全球互聯網技術仍然是 IPv4 和 IPv6 混合的，企業應當據此作出商業決策。
