新年伊始，重大通信故障又發(fā)生了。

2022年2月1日，日本移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商NTT DoCoMo發(fā)生全國(guó)范圍內(nèi)的重大通信故障，導(dǎo)致部分4G和5G用戶在長(zhǎng)達(dá)5個(gè)小時(shí)內(nèi)無(wú)法上網(wǎng)和進(jìn)行VoLTE語(yǔ)音通話。2月7日，NTT社長(zhǎng)召開新聞發(fā)布會(huì)，就本次事故表示道歉，并公布故障原因。

故障描述

1. 故障發(fā)生時(shí)間：

2022年2月1日早上7點(diǎn)30分至下午0點(diǎn)13分

2. 故障影響：

部分移動(dòng)用戶無(wú)法使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和語(yǔ)音通話服務(wù)（VoLTE）

3. 故障原因：

因引入IPv6單棧模式時(shí)，服務(wù)器負(fù)荷陡增，并向終端發(fā)送控制與網(wǎng)絡(luò)通信的信令。

4. 影響用戶數(shù)量：

約18000名

5. 影響范圍：

全國(guó)

6. 解決措施：

針對(duì)本次IPv6單棧網(wǎng)絡(luò)升級(jí)失敗，為快速恢復(fù)服務(wù)，DoCoMo采取了回退到"IPv4/IPv6雙棧模式”的臨時(shí)措施。未來(lái)，該運(yùn)營(yíng)商表示將采取增加服務(wù)器容量以及優(yōu)化設(shè)計(jì)等方式，重啟IPv6單棧模式升級(jí)。

為何引入IPv6單棧模式？

眾所周知，IPv4的地址長(zhǎng)度為32位，約42億（2^32）個(gè)IP地址，相當(dāng)于世界上平均3個(gè)人共用2個(gè)IP地址，隨著PC和智能手機(jī)的普及，目前已基本分配殆盡，發(fā)展已到極限。而IPv6的地址長(zhǎng)度為128位，可提供的IP地址數(shù)量非常多，可"讓地球上每一粒沙子都有一個(gè)IP地址"。

如今，隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增多和5G普及，接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量不斷增加，對(duì)IP地址的需求也越來(lái)越大。為此，運(yùn)營(yíng)商、ISP、云商等各界均積極推動(dòng)IPv6升級(jí)，以解決IPv4地址耗盡問(wèn)題。

在IPv4向IPv6過(guò)渡階段，大家一般都采用IPv4/IPv6雙棧模式，即：為終端分配IPv4和IPv6兩套IP地址，如果對(duì)端是IPv4服務(wù)器，就用IPv4通信；如果對(duì)端是IPv6，就用IPv6進(jìn)行通信。

然而，在雙棧模式下，要求移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備都支持IPv4/IPv6兩套協(xié)議棧，存在升級(jí)周期慢、維護(hù)成本高等問(wèn)題，且無(wú)法根本解決IPv4地址短缺問(wèn)題。

在此背景下，為了最大限度地提升IPv6利用率，DoCoMo提出在2022年春季在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中引入IPv6單棧模式。

IPv6單棧，也叫純IPv6或者IPv6-only，即：在移動(dòng)數(shù)據(jù)通信中僅為終端分配IPv6地址。

不過(guò)，由于IPv6協(xié)議和IPv4協(xié)議是不兼容的，如上圖所示，在升級(jí)為IPv6單棧的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)后，網(wǎng)絡(luò)僅為終端分配IPv6地址，如果終端訪問(wèn)的目標(biāo)服務(wù)器仍然為IPv4，需通過(guò)DoCoMo移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器或交換機(jī)設(shè)備進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換處理，將IPv6地址轉(zhuǎn)換為IPv4，才能實(shí)現(xiàn)終端訪問(wèn)只有IPv4地址的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。

對(duì)此，DoCoMo采用了DNS64/NAT64和464XLAT兩種IP地址轉(zhuǎn)換方法，前者可解決Native IPv6用戶連接IPv4服務(wù)器的問(wèn)題，后者允許終端上的IPv4-Only應(yīng)用在IPv6單棧網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信。

根據(jù)DoCoMo官方通報(bào)，本次通信故障正是因?yàn)槠湓谝苿?dòng)網(wǎng)絡(luò)中引入“IPv6單棧”模式，導(dǎo)致服務(wù)器負(fù)荷增加，并向終端發(fā)送控制與網(wǎng)絡(luò)通信的信令，從而造成部分移動(dòng)用戶無(wú)法接入ISP(sp-mode）和IMS（VoLTE），無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和語(yǔ)音通話。隨后，該運(yùn)營(yíng)商采取了回退到"IPv4/IPv6雙棧模式”的緊急措施，約在5個(gè)小時(shí)后恢復(fù)正常。