全球IPv6 使用现状——IPv6 网络迁移经济学（一）

目前已经有一些工作在跟踪全球、国家或网络层面的IPv6 使用情况。每项工作都以不同的方式进行测量。例如，APNIC 测量系统将Web 对象插入到全球范围的随机在线广告中，其中包含触发不同IPv4 和IPv6 行为的域名。通过观察这些行为对其度量基础设施的请求，APNIC 计算出，对于每个经济和自治系统（AS），有能力使用IPv6的用户群体的百分比，以及更喜欢IPv6 连接的用户群体的百分比。通过设计，APNIC 数据收集系统得到了这样一个问题:“当提供协议选择时，互联网用户中能够使用IPv6 的比例是多少?”APNIC 目前每天收集大约600 万到1000 万份样本，自2011 年以来的测量覆盖了200 多个国家，因此提供了全面的、历史的、公开存档的数据。利用这些数据，我们研究了总体趋势，以及在更细粒度经济层次上的经验。

全球使用情况概述

继2012 年6 月IPv6 世界发布日之后，IPv6 使用率总体上开始上升，从2012 年全球不到2%上升到2018 年的18%以上。但这个数据并不表明技术被忽略，也不意味着技术遵循着正常扩散曲线。从2016 年开始，IPv6 使用率急剧上升，但在2017 年下半年趋于平稳。区域层面上，我们观察到许多经济发达地区的IPv6 使用率更高。2018 年，美洲为28.77%，非洲为1.23%。但是，经济发达地区之间存在很大差异。例如，在2018 年欧洲为15%，几乎是北美的一半。亚洲为17.03%，大洋洲为14.49%。

如图1 所示，从多方面看，将全球所有网络聚合成一条趋势线具有很大的误导性。如图2 所示，不仅国家经济层面的增长模式存在巨大差异，而且经济分析表明，个体网络运营商也存在重大差异。

图1 支持IPv6 的全球用户数（来源：APNIC）

经济水平增长趋势

为更好地了解IPv6 使用情况，我们从APNIC 收集了215个经济体/国家的平均IPv6 功能提供程度和偏好度量，这些数据取自于2015 年、2016 年和2017 年相似的120 天。考虑到APNIC 测量系统对单一广告平台的依赖，我们根据Akamai在2016 年同一期间收集的数据验证了使用能力测量并发现其强相关性，r(210) = .96, p = ＜ .01.。我们还发现APNIC 的IPv6 功能和偏好测量值具有很强的相关性，r(428) = .99, p =＜.01，这使我们能够采用能力测量作为衡量IPv6 使用情况的指标。

图2 经济级IPv6 功能增长趋势的频率

根据这些数据，我们确定了在这三年的任何一年中测量的IPv6 功能覆盖率超过5%的国家。对余下的46 个经济体，我们检查了年度增长趋势。图2 根据观察到的增长趋势确定了经济体数量。第一组（包括绝大多数169 个经济体/国家，占79%）没有明显的增长，即在整个期间保持或低于5%。该组中的经济体位于所有地区，包括小型（如莫桑比克）和大型（如中国）经济体。

第二组（26 个经济体/ 国家，占12%）是IPv6 功能覆盖不断提高的经济体。包括具有不同增长模式的所有地区的经济体：

持续增长，每年增加5～10%的IPv6 使用能力（如巴西，芬兰，匈牙利，日本，马来西亚，荷兰，波兰，罗马尼亚，美国）。

强劲增长，每年增加一倍或更多（阿根廷，危地马拉，印度，爱尔兰，新西兰，沙特阿拉伯，斯洛文尼亚，斯里兰卡，泰国，特立尼达和多巴哥）

快速增长，每年增加10%以上，但仅超过一年（韩国，澳门特别行政区，墨西哥，波多黎各，斯洛伐克共和国，瑞典，乌拉圭）

第三组（18 个经济体/国家，占8%）在分布方面表现平稳，IPv6 功能增长停止在8%（奥地利）和59%（比利时）之间。 这一组包括许多成熟的欧洲经济体，如英国（27%），法国（24%），卢森堡（34%），德国（43%），比利时（59%），挪威（12%）， 瑞士（32%），爱沙尼亚（17%），捷克共和国（10%），奥地利（8%），葡萄牙（23%）和希腊（38%），以及其他地区的国家，包括澳大利亚（16%），加拿大（21%），越南（7%），津巴布韦（13%），厄瓜多尔（15%）和秘鲁（19%）。

第四组两个经济体（新加坡，利比里亚）呈现出间歇性增长。在研究期间，IPv6 功能在5%上下波动。

国家级图表

图3 显示了自2013 年以来8 个国家的IPv6 供给能力（汇总了在该国内运营的所有AS），数据平滑到90 天平均值。数据显示了2015～2017 年间不同的增长模式，有不可察觉（中国，保加利亚），增加（美国，新西兰），平稳（澳大利亚，比利时，捷克共和国，厄瓜多尔）和间歇性（利比里亚，新加坡）。与IPv6 功能的全局观点一样，没有一个模式展示出与正常扩散曲线相关。即使数据平滑到90 天平均值，许多增长模式也显示出小峰值，可能是因为不同的AS 采用IPv6。

图3 选定的国家级IPv6 功能增长趋势（来源：APNIC）

AS 级视图

IPv6 能力在全球或国家级别的百分比度量只是多个AS级别部署的总和。这类度量将根据不同运营商的部署决策和市场份额而有所不同。因此，IPv6 部署最准确的描绘来自于在同一市场上运行的各个公司对IPv6 的采用程度。图4 显示了在全国市场上，根据使用与上文描述的相同测量方法收集的样本，将排名前4 位AS 的IPv6 部署水平进行了分类。以AS 的相对样本量作为市场份额的一个替代品来确定前四名。

我们对推动部署的经济因素的分析表明，不同网络运营商的部署水平和选择应该有很大的差异。一个网络运营商（例如，一个更先进的、快速增长的无线网络）可能会从部署75～85% IPv6 中受益，而另一个在相同市场运营的运营商可能根本没有部署IPv6，这要么是因为它不需要太多的增长，要么是因为它认为扩展IPv4 是一个更好的选择。该预测得到了APNIC 实测数据的验证。在每个国家市场的前4 个AS 中，我们看到部署时间在2014 年到2018 年之间有很大的变化，IPv6 的能力水平也有很大的变化，在同一个市场中从0% 到80% 不等。

单一AS 的IPv6 部署图应该看起来像阶梯函数，因为其网络的不同部分在一到两年的时间内转换。虽然理论上一个公司可以决定在一个时间段内对其所有网络进行改造，但较大的ISP 不太可能一次性获得覆盖其所有设施的部署资金。它们将按照市场基础进行部署，因为IPv6 部署的测量反映了其网络的不同部分的转换。

增长后的稳定期可以基于以下逻辑来解释：当一个大型AS承诺将其一定比例（例如80%）的网络设施部署IPv6 并且已经履行了承诺，由于成本或兼容性问题而暂停了进一步的部署时，AS 级别的IPv6 部署可能会稳定在80%停滞不前。因为最初80%的IPv6 部署有财务和运营保障，但最终20%的基础设施转换成本可能远高于最初的80%。IPv6 部署可能会出现收益递减的情况，例如，来自高密度人口中心的收入将证明用最新的路由器替代旧的网络设施是合理的，而网络中更偏远、流量更少的部分可能会被给予不支持IPv6 的旧路由器。总之，当管理层对部署IPv6 做出了更为尝试性或实验性的承诺，并完成了该承诺，或者由于成本或兼容性问题暂停了进一步的部署时，AS 可能会稳定在较低或中等水平。

图4 选定的AS 级IPv6 功能增长趋势（来源：APNIC）

根据我们所拥有的数据，很难确定部署级别下降的明确原因。在T-Mobile 的情况下，终端用户设备组合的变化反映了真实但暂时性的IPv6 使用能力下降，原因在于其推广营销不具备IPv6 功能的Apple 手机（iPhone）。当Apple 推出具有IPv6 功能的手机时，这一趋势逆转了。当IPv6 由于兼容性问题或其他实现问题而关闭时，可能会发生IPv6 功能的剧减，上下波动（如图4 中的利比里亚所示）。但我们没有得到独立的验证。我们非常不确定捷克的AS 5610，新加坡的AS 55430 或澳大利亚的AS 1221 中看到的逐渐下降的根本原因是什么。可能是因为测量误差，改变设备组合，部分关闭，或所有这些因素的组合或其他未知因素。

在美国和新西兰，越来越显示出最早使用IPv6 的国家似乎达到稳定期，然后由其他运营商进行新的部署。请注意，在新西兰，前4 个AS 之一（4771）根本没有部署IPv6，而最早和最广泛的部署AS（23655）是一个已经稳定在50%左右的移动运营商。该国的总体增长来自另外两个AS 的新部署，其中一个显示出间歇性模式。

在澳大利亚，前四大AS 中只有两个部署了IPv6，第一个AS 的部署水平明显下降，在第二个AS 的部署略有增长时。在比利时，四大AS 之一没有可测量的IPv6 部署，而两个领先的AS似乎达到75%的稳定水平。比利时三大ISP 的部署IPv6 的共同时机主要归功于监管机构的协调; 但是前4 个AS 中仍有一个没有部署IPv6。

在捷克共和国，只有一个AS 对部署作出了重大承诺，其水平仅达到50%，而且似乎在下降。然而在国家层面，由于2018年两个AS 的初始低级部署，使下降程度有所缓解。在厄瓜多尔，到2014 年，两所大学（AS 52343 和AS 28027）已经在其网络的25%中实施了IPv6，而两个运营商（AS 28006 和AS 27947）在2017 年下半年和2018 年早期部署了IPv6。

利比里亚的间歇模式可以通过单个运营商的开和关决定清楚地看出。由于AS 37560 已经从高水平的IPv6 部署波动了数次，在6 个月的时间内实际上为0，然后在2018 年稳定在约50%。另外三个顶级AS 没有可测量的IPv6 部署。在新加坡，4 个AS中只有2 个正在部署IPv6。这两个一起展示了一个不寻常的U形曲线，其中一个从2014 年到2017 年逐渐下降，然后呈上升趋势。