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众所周知，全球 IPv4 地址早已耗尽。
2019年11月25日，欧洲网络信息协调中心正式宣布，全球43亿个IPv4 地址已分配完毕。此后，IPv6作为互联网协议的最新版本被人们寄予厚望，但事实上除了少数公司，IPv6的整体推进速度相当缓慢。
而就在IPv4地址用完4年多后，云服务巨头AWS做出了一项决定：从2024年2月1日开始将向公共IPv4地址收费。
这一消息顿时引起了诸多议论。其中，开源BaaS平台Supabase的联合创始人Paul Copplestone公开发文《振作起来，IPv6即将到来》，论述了这一事件造成的影响。
他直言不讳地提到，对于像Supabase这样基于AWS构建IT基础设施层的公司来说，影响不可小觑。“我们为每一个Postgres数据库提供一个完整的EC2实例，因此这将给我们的AWS账单增加数百万美元。”
1、突然开始收费了：每小时每个IP 0.005美元
在IP地址中，公共IPv4地址对于商业化需求意义重大。有了属于自己的公共IPv4地址，就可以按需架设服务器，能够提交申请并备案后使用公网IP来建设网站，就能触达世界各地的用户。
因此IPv4地址的耗尽是个经久不衰的行业话题。IPv4地址正在成为一种越来越稀缺的资源，四年多来，想要获取新的公共IPv4地址的组织不得不从已经关闭或已经迁移到IPv6的组织手中回收。供不应求之下，获取IPv4地址的成本也水涨船高。
AWS在解释其收费原因时也提到了这一点。AWS首席布道师Jeff Barr在公司新闻博客上如是写道：
在过去的 5 年中，购买单个公有IPv4地址的成本上涨了 300% 以上。这一变化反映了我们自己的成本，也旨在鼓励您在使用公有IPv4地址时更加节约，并考虑加快采用IPv6作为现代化和保护措施。
根据新的价格策略，自2024年2月1日起，无论是否附加到服务，所有公有 IPv4 地址将按每小时每个IP 0.005美元的费用收费。
值得注意的是，官方声明，此更改适用于所有 AWS 区域（商业、AWS 中国和 GovCloud）中的所有 AWS 服务，这意味着国内的亚马逊云科技用户也会受到影响。
2、新价格策略下的连锁反应
每小时每个IP半美分的费用似乎并不起眼，但如果客户使用大量地址，费用随着时间的积累会逐渐累加到一个惊人的程度。
况且此举涉及到的AWS服务包括Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2）、Amazon Relational Database Service（RDS）数据库实例、Amazon Elastic Kubernetes Service（EKS）节点以及其他可以分配和附加公有 IPv4 地址的 AWS 服务。
截图：亚马逊AWS官方博客
然而，对于客户使用AWS自带IP功能（BYOIP）带来的自有IP地址，将不会收取费用。同时，AWS提供EC2免费套餐，其中包括自收费政策生效之日起12个月内每月750小时的公共IPv4地址使用量。
作为AWS的客户，Paul Copplestone对这一收费政策保持了非常理性的态度。
他坦言：“收费标准为每小时0.005美元，折合约每月每个地址4美元。我难以想象会有多少公司愿意为此继续使用IPv4地址付费。尽管对于单个用户来说，4美元相对较小，但我猜测对于像Supabase这样的基础设施公司而言，这笔费用的影响不容忽视——我们为每一个Postgres数据库提供一个完整的EC2实例，这意味着这种变化将会给我们的AWS账单增加数百万美元。”
在Copplestone看来，这一改变的影响会逐渐显现。一旦收费开始实施，基础设施服务公司将会注意到其账单的上涨。在此压力下，必然面临几种选择：其一，将成本转嫁给客户；其二，提供一种解决方案（例如，使用代理）；其三，着手移除IPv4，正式寻求IPv6之路，并期待世界也能与时俱进。
3、IPv4耗尽那么久，为什么我们没有感知
IPv6是为IPv4地址资源枯竭设计的下一代IP协议。相较于IPv4的32位地址格式，IPv6采用了128位地址格式，能够提供数量级更大的唯一IP地址。
IPv4的地址库存仅能满足约43亿台设备的需求，而IPv6有望产生大约340万亿亿（340乘以10的27次方）个地址，理论上说接近于无穷尽。
既然IPv6的优势如此之大，为何在取代IPv4的道路上却进展如此缓慢呢？更直接地说，IPv4地址已经耗尽这么长时间了，为什么我们却没有什么变化的感知呢？
其中的关键就在于，为了应对IPv4地址枯竭，除了升级IPv6外，组织和互联网服务提供商（ISP）也寻找了很多切实可行的过渡方案。比如：
1. IPv4租赁：允许IPv4地址持有者将未使用的地址空间以约定的价格出租给需要的用户。
2.网络地址转换（NAT）：在数据包传输过程中，将来自私有网络中的多个设备IP映射到一个公共IPv4地址上，从而使得多台设备可以共享同一个公网IP地址访问互联网。
3. 无类别域间路由（CIDR）：消除了IP地址类别的界限，使IPv4地址空间能够分割成子网，适应不同的地址分配方案。通过CIDR，可以更有效地利用有限的IPv4地址资源。
综合应用这些技术极大地缓解了迅速切换至IPv6的压力，因为它们可以在单个IP地址上指数级地增加连接设备的数量。但是这也导致负载均衡和流量重定向变得更加复杂和困难。随着互联网设备数量的增长，尽管这些技术暂时延缓了向IPv6过渡的迫切性，但长远来看，IPv6的全面部署仍然是解决地址枯竭问题的根本之道。
4、影响IPv6普及的几大因素
尽管大家都知道IPv6是一项有益的技术。但回归当下，IPv6普及依然面临重重挑战。Gcore公司高级系统工程师Tucker Preston将之归结为三点：
其一，兼容性和复杂性。大多数现有系统（计算机、网络、路由器）都设计为与IPv4一起使用，IPv6 缺乏与这些遗留系统和网络设备的向后兼容性。这意味着组织可能需要全面的网络基础设施升级来支持 IPv6，这可能是一项复杂的任务。
而且过渡到 IPv6 也可能会影响其设备与 IPv6 不兼容的客户。为了避免客户迁移到兼容 IPv4 的竞争对手可能造成的收入损失，大多数公司对于是否采用IPv6踟蹰不前。
其二，过渡成本。由于兼容性差距，过渡到 IPv6 需要系统升级。这可能意味着购买和部署新的（通常是昂贵的）网络基础设施，如路由器和交换机。
更不用说，大多数组织的 IT 部门也只熟悉 IPv4 基础设施和地址。采用 IPv6 将需要在 IT 人员培训和软件迁移方面进行投资，这可能会带来巨大的软成本，对于网络配置复杂的实体来说尤其如此。
其三，互联网服务提供商（ISP）准备不足。ISP 在向 IPv6 的过渡中扮演着关键角色。然而，由于ISP对IPv6的采用速度较慢，兼容性问题和成本效率低下的挑战更为突出。由于ISP控制着网络及其相关基础设施的大片区域，组织可能会认为，在许多ISP尚未具备有效实施IPv6设施的情况下进行过渡是不划算的。
此外，如果没有ISP提供强大的IPv6支持，用户可能会遇到连接问题或无法访问启用了IPv6的网站，这进一步阻碍了IPv6的普及和应用。只有当ISP全面升级其网络基础设施以适应IPv6，并提供稳定可靠的IPv6服务时，才能有效推动整个行业的平滑过渡。
Coppleston同样认为，ISP对IPv6的支持不足是阻碍IPv6普及的一大原因。此外，他结合Supabase的生产实践，还提到一点：许多开发者工具目前还未针对IPv6进行全面配置。他们的数据团队为了在其工具链中支持IPv6，需要进行以下变更：
- 为VPC网络添加IPv6支持。
- 为Airflow虚拟机（VM）添加IPv6支持。
- 为Docker和Compose添加IPv6支持。
Coppleston总结道：看似微小的改动实际上牵涉大量工作。因为这不仅涉及到对基础配置的深入理解，还要求在多个层面进行细致调整与测试。
5、做好应对的准备
尽管IPv6不可能马上普及，甚至IPv6与IPv4还有可能经历很长一段共存期，但IPv6取代IPv4却是时之所趋。越早进行相关的技术调整与升级，也许可以越早掌握主动。
包括但不限于：联系ISP，确认他们是否已全面支持IPv6，并请求必要的技术支持和服务升级；对于使用云服务的企业，需了解并测试其IPv6相关功能和服务，以便后续的平滑迁移；确保你的网络设备（如路由器、交换机等）均支持IPv6，并对其进行相应配置；为开发者团队提供必要的培训和支持，让他们熟悉IPv6的相关开发和部署流程。
总之，将AWS的收费政策视为一记信号，避免临阵磨枪，准备好应对IPv6的到来。
参考材料：
https://tech.slashdot.org/story/23/08/01/0013249/aws-to-start-charging-for-public-ipv4-addresses
https://aws.amazon.com/cn/blogs/china/new-aws-public-ipv4-address-charge-public-ip-insights/
https://www.zhihu.com/question/615010105
https://supabase.com/blog/ipv6
https://thenewstack.io/why-is-ipv6-adoption-slow/
