為每一粒沙子加上地址,對話愛奇藝IPv6 團隊

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2017 年 11 月 26 日,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》,計劃用 5 到 10 年時間,形成下一代互聯網自主技術體系和產業生態,建成全球最大規模的IPv6 商業應用網絡。

為每一粒沙子加上地址,對話愛奇藝IPv6 團隊

IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫,其中Internet Protocol譯為“互聯網協議”。

它也是IETF(互聯網工程任務組,InternetEngineering Task Force)設計的用於替代現行版本IP協議(IPv4)的下一代IP協議。IPv6將IPv4中32位的地址長度擴展到了128位,使用IPv6,可以讓全世界的每一粒沙子都能分配到一個IP地址。

IPv6的設計初衷是用以解決IPv4地址枯竭問題,同時對IPv4進行大量改進,並最終取代IPv4。然而由於NAT等技術的廣泛應用,IPv4在互聯網流量中長期佔據主要地位,IPv6的使用增長緩慢。

如今,隨著萬物互聯和雲計算的爆發式增長,下一代互聯網IPv6時代已經到來。從 IPv4 轉向IPv6,並不是一個簡單的工作,對於互聯網公司來說是一次特殊的手術,從基礎架構到上層應用的方方面面,他的難度並不小於要為每一粒沙子進行編號。同時,由於IP地址相當於網絡通信中的基石,牽一髮而動全身。所以這也是一場無聲的硬仗,更是迎來迎接 5G 時代的網絡環境通行證。愛奇藝IPv6項目組在這場IP部署的戰役中,需要調動愛奇藝所有技術部門協同進行,他們主動擔當、積極響應,在用戶體驗為首的前提下實現了一系列技術革新,其經驗對其他公司進行IPv6部署有分享價值。其經驗對其他公司IPv6 的部署有分享價值。

IPv6 勢在必行,他們不負所托


在全世界範圍內,我們國家的IPv6 使用規模目前處於比較落後的狀態,這主要由於NAT、負載均衡等技術的廣泛應用,大大提升了IPv4網絡的業務滿足能力,而IPv6升級在投入產出、業務需求等維度,都沒有足夠的動力,所以遲遲難以推行。但是現如今,中國邁進了 5G 時代,龐大的互聯網用戶體量以及日新月異的網絡需求,要求我們必須對現有網絡的基礎架構做出改變。IPv4 向IPv6 的升級,對於我國網絡安全、國家信息化建設及物聯網發展均有著至關重要的意義。而這其中更需要所有互聯網企業共同參與、協同並進。

於是在 2017 年底,中共中央辦公廳和國務院辦公廳印發了《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》,要求加快推進基於IPv6 的下一代互聯網規模部署工作,並提出了明確的量化指標:到 2018 年末,國內IPv6 活躍用戶數要達到 2 億,2020 年末達到 5 億,2025 年末中國IPv6 規模要達到世界第一。 帶著責任感和壓力,深刻理解互聯網行業的長遠發展使命,愛奇藝積極部署和探索,並針對用戶側體驗,完成了一系列技術上的創新。

截至今日,愛奇藝已經達到了月活 2 億IPv6 的用戶,流量峰值達到 800G,在用戶數和流量方面均達到行業中較為領先的水平。短短一年的時間裡,在這場IPv6部署的戰役中,能夠收穫如此豐碩的成果,這與愛奇藝的每一位技術人員都密不可分。主動擔當、積極響應,在用戶體驗為首的前提下實現了一系列技術革新。

聚沙成塔,集腋成裘


揹負著要為互聯網未來的技術發展添磚加瓦的使命,愛奇藝成立了IPv6 規模部署工作組。項目組成員回想起第一次培訓時的場景,仍十分感慨:“網信辦要求各企業不計條件、不計成本的去完成 IPv4 升級到IPv6 的改造。”而更令人為難的是,升級IPv6 對於企業而言短期收益較小,大量人力投入卻難以產生實際效益,如何調動相關部門參與的積極性也成問題。面對種種挑戰,愛奇藝IPv6 項目組不忘初心,即便IPv6 的規模部署對於公司收益不顯著,但是對於國家和整個行業上的的整體效益將無法衡量。聚焦長期社會價值,這是愛奇藝必須履行的社會責任。

由 IPv4 到IPv6 的改造,包括公司的測試、前端業務以及後端服務器等等,幾乎所有的技術部門都參與進來了,這給前期溝通帶來了不小的挑戰。項目成立初期時項目成員就只有3個人,就在 一個小會議室裡,每天至少有幾十個團隊在門外排著隊。出去一個進來一個,幾乎每個部門都會問,“為什麼做,做它幹什麼?”三人組有條不紊的向每一個團隊解釋項目的長遠意義,再談需要他們做什麼,繼而分析這個部門所要面對的問題、困難、依賴……不停的延伸,一個個確認。”現在回憶起項目初期的場景,項目組成員們依舊是歷歷在目。幾個人守著小小的會議室,反反覆覆與各個技術部門協商溝通。聚沙成塔一般,從無到有,IPv6 的改造就這麼一步步地,從堅定的溝通中展開了。


砥礪前行,攻克技術難關


從IPv4 到IPv6 的升級,雖然戲稱是給沙子分配地址,但實際中面臨的困難並不低於面對漫天風沙。經歷了大量的溝通工作後,目標和任務也分配完成了,接下來需要考慮的就是如何實現。事實上,IPv6 對於網絡技術團隊而言不是個新技術,大家會有一些基礎理論知識上的積累,但是在實際生產環境中的應用卻很少。從最開始的基礎架構層面,再到後期愛奇藝的App 行為支持都會出現很多的問題。不同部門的人在不同的代碼行裡面,幾乎沒有做過這種 IPv4 轉IPv6 的前期編程架構設計,在升級的過程中非常困難。並且要在不影響用戶體驗的情況下來完成 IPv4 到IPv6 的升級。也就是說,一切技術改造的宗旨都要圍繞用戶體驗進行,將保障用戶體驗放在了第一位。

秉承著這樣的宗旨,IPv6 項目組開始了新一輪的技術探索。其中一個難點在於客戶端IPv6 的控制上,需要解決的客戶端什麼時候選擇IPv6、如果IPv6 出於異常情況我們該如何處理等問題。關於這一點,聯合 QTP 網絡庫以及基線網絡庫展開合作,創新性的推出了愛奇藝IPv6 雲控方案,該方案可以根據App 名稱、網絡庫版本等對域名進行IPv6 控制,並且增加IPv6/IPv4 連接競速控制,增加App 新舊版本兼容控制,增加業務邏輯層面的IPv6 異常重試,解決了IPv6 建連快但傳輸慢的場景的問題。愛奇藝IPv6 雲控方案,讓用戶可以在 IPv4 和IPv6 之間進行選擇,由愛奇藝做到相應的配置。如果發現IPv6 出現問題,也可以緊急把IPv6 的請求全部屏蔽。這種業務體驗上的回退機制,實則把保障用戶體驗放到了IPv6 改造進度的前面。


硬核技術與管理技巧同在,推動團隊協作


援引著名管理學書籍《賦能》中的內容,驅動一個不確定性團隊,有時候會用到人物驅動和目標驅動,而最高層面的境界就是靠價值驅動。在整個IPv6 的落實過程中做到了一種價值觀的傳達。核心成員分享了推動團隊協作的組織和管理技巧:

1. 傳達 IPv6 長期的價值。雖然短期看來,這項任務對於個人而言沒有收益,但是項目組非常強調這件事情對於公司、對於社會發展的長遠意義。特別是相關技術部門,實際上整個愛奇藝工程師群體也能夠理解到這一技術革新的重要性,在這種價值驅動下,各個部門懷著責任感協同合作,將任務高質量的完成。2. 從任務層面驅動團隊。愛奇藝從公司層面的確非常重視IPv6 規模部署項目的落實,提出了明確的任務驅動,能夠引起了大家足夠的重視。同時,IPv6 項目組作為管理團隊,也清晰的將各個團隊的任務、分工傳達了下去,明確了任務內容幫助大家更為高效的完成任務。

3. 從個人層面的好奇心驅動。對於技術人員而言,IPV6 技術可謂耳熟能詳,在業界屢屢提及,但是還沒有直接應用過,在技術創新方面需要為技術人員營造空間,調到參與者進一步探索,恰好有這樣一個機會,可以直接參與到這樣一場網絡基礎設施變革中,完成任務甚至創造了許多意象不到的技術亮點。

在IPv6 的項目中,幾乎愛奇藝的所有技術部門都參與了進來,同時這還是一個臨時性的組織,沒有明確架構的組織,卻有很強的特殊性。參與在這樣的項目中,能夠保質保量甚至超額完成任務實屬不易。


大浪淘沙,由理論走向實踐


IPv6 同樣是近年來的技術熱點,對於剛剛進入技術行業的新人,結合這次項目的實踐經驗,IPv6 團隊對新同學們有話說:以往在學校掌握的多是各種技術理論知識,但是進入公司後需要用理論知識結合自身業務,最好對業務有一些實際的瞭解再入手操作。其次,深度聚焦自己的手頭業務。到公司技術部門初來乍到,涉及到宏觀統籌的任務會比較少,而對於自己的業務應該有一個深入的瞭解。對於自己業務的影響和需求,需要有一個比較垂直和深度的認知。

認識到IPv6 的有著巨大實踐意義,能夠主動考慮 IPv4 和IPv6 兼容的問題。雖然可能在短期內看不到明顯的收益改善,但是長遠來講,如果可以儘早考慮到這種兼容性問題、提前做好儲備,無論對公司還是員工個人都是很有價值的。例如,從服務器端業務層面看IPv6。由於在QLB(愛奇藝負載均衡)層完成了64轉換,後端業務層不需要進行IPv6操作系統級改造,但如果業務邏輯中如果涉及了用戶源IP,那麼業務邏輯就需要兼容IPv6。兼容IPv6將會涉及IPv6識別(如風控需要識別處理IPv6)、IPv6地址庫應用(IPv6地址庫收集與業務應用)及用戶IPv6地址向上下游業務傳遞(多業務交互,傳遞用戶IP)。


未來展望


IPv6 在未來的互聯網發展中,仍將扮演著重要的基礎角色,也是技術新人持續開拓的平臺。如同給沙子標註地址一樣,這項工作如同大浪淘沙一般,在發展的過程中需要不斷地去除糟粕,保留精華。在這次IPv6 的部署項目中激發了許多技術上的創新。如:客戶端IPv6 的標識功能——客戶端提供用戶IPv6 標識,傳遞給下游業務線,業務線可以根據標識結合自身情況判斷是否返回IPv6 資源;以及IPv6 測試環境的革新——基礎架構部經過內部協調,開通了用於IPv6 測試的 WiFi,以及測試用的 DNS,同時還在尋找修改測試終端 DNS 方法。愛奇藝IPv6 項目組現在在用戶數量和流量規模上,已經基本完成了國家的任務。面對未來項目組還準備繼續深耕、聚焦覆蓋深度,並主動開始各個層面的技術支撐和準備工作。下一步的工作重點會轉向深挖IPv6 的網絡以及業務價值,用IPv6 實現更多的信息拓展,利用IPv6 改善業務體驗、減少成本等等。將會從原來的被動完成規模任務,轉變為主動基於IPv6 平臺創新發展,帶著全新的遠景進一步探索創新。


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