證券時(shí)報e公司訊，據報道，負責英國、歐洲、中東和部分中亞地區互聯(lián)網(wǎng)資源分配的歐洲網(wǎng)絡(luò )協(xié)調中心今日宣布，全球所有43億個(gè)IPv4地址已全部分配完畢，這意味著(zhù)沒(méi)有更多的IPv4地址可以分配給ISP(網(wǎng)絡(luò )服務(wù)提供商)和其他大型網(wǎng)絡(luò )基礎設施提供商。我國已著(zhù)手推進(jìn)IPv6規模部署，下一代互聯(lián)網(wǎng)建設已經(jīng)啟動(dòng)，并逐漸提速。 在今年10月，在烏鎮舉辦的第六屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì )上，中國電信就表示：“中國電信城域網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)、骨干網(wǎng)、IDC等均實(shí)現了IPv6的商用部署，目前已建成規模最大、業(yè)務(wù)形態(tài)最全的IPv6網(wǎng)絡(luò )”，“已為超過(guò)3億用戶(hù)分配IPv6地址”。 IPv6到底是什么意思？ 其實(shí)，IPv6并不是一個(gè)新鮮事物。早在上個(gè)世紀90年代，它就已經(jīng)誕生了。我相信，從事IT或通信相關(guān)工作的人，或多或少聽(tīng)說(shuō)過(guò)它。 IPv6的全稱(chēng)是Internet Protocol version 6。其中，Internet Protocol譯為“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”。所以，IPv6就是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版。 任何網(wǎng)絡(luò )工作都是基于協(xié)議的。協(xié)議是網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行運作的規則和標準。 我們現在所說(shuō)的上網(wǎng)，就是上“國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）”�；ヂ�(lián)網(wǎng)是基于TCP/IP協(xié)議族的，而IP是這個(gè)協(xié)議族中的核心組成部分。 IP是網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議。它的主要任務(wù)，就是根據源主機和目的主機的地址，進(jìn)行數據的傳送。
大家一定經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)IP地址。是的，IP地址就是IP協(xié)議里面的概念。你要聯(lián)網(wǎng)，就要有IP地址，就像你要寄信，就要有門(mén)牌地址一樣。 既然IPv6是第6版（Version 6），說(shuō)明在它之前有更老的版本。我們現在廣泛使用的，就是IPv4，也就是第4版（Version 4）。 為什么要用IPv6取代IPv4呢？ 最主要的原因，就是地址數量不夠用了。 IPv4迄今為止已經(jīng)使用了30多年。最早期的時(shí)候，互聯(lián)網(wǎng)只是設計給美國軍方用的，根本沒(méi)有考慮到它會(huì )變得如此龐大，成為全球網(wǎng)絡(luò )。 尤其是進(jìn)入21世紀后，隨著(zhù)計算機和智能手機的迅速普及，互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始爆發(fā)性發(fā)展，越來(lái)越多的上網(wǎng)設備出現，越來(lái)越多的人開(kāi)始連接互聯(lián)網(wǎng)。這就意味著(zhù)，需要越來(lái)越多的IP地址。
根據互聯(lián)網(wǎng)數據研究機構的統計，全世界 76 億人口，網(wǎng)民總數已經(jīng)超過(guò)了 40 億（2018年1月）。 IPv4到底一共有多少個(gè)IP地址呢？答案是2的32次方，也就是約42.9億個(gè)。
所以說(shuō)，IPv4地址池接近枯竭，根本無(wú)法滿(mǎn)足互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需要。人們迫切需要更高版本的IP協(xié)議，更大數量的IP地址池。（有點(diǎn)像固定電話(huà)號碼升位。） 其實(shí)地址不夠的問(wèn)題，并不是這幾年才發(fā)現的。 早在1990年，IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)小組，成立于1985年底，是全球互聯(lián)網(wǎng)最具權威的技術(shù)標準化組織）就開(kāi)始規劃IPv4的下一代協(xié)議。他們還建立了IPng（下一代IP），拉了一幫人，專(zhuān)門(mén)推進(jìn)相關(guān)工作。 1994年，各IPng的代表們于多倫多舉辦的IETF會(huì )議中，正式提議IPv6發(fā)展計劃。該提議直到同年的11月17日才被認可，并于1996年8月10日成為IETF的草案標準。 1998年12月，IPv6被IETF正式推出，也就是互聯(lián)網(wǎng)標準規范RFC2460。 2003年1月22日，IETF發(fā)布了IPv6測試性網(wǎng)絡(luò )，即6bone網(wǎng)絡(luò )。 隨著(zhù)十多年的發(fā)展，IPv6已經(jīng)被很多通信網(wǎng)絡(luò )和終端設備廠(chǎng)商支持，取得了長(cháng)足的進(jìn)步。 以我們用的最多的windows電腦操作系統來(lái)說(shuō)，從Windows 2000開(kāi)始，就已經(jīng)支持IPv6了。到Windows XP時(shí)，進(jìn)入了產(chǎn)品完備階段。而Windows Vista及以后的版本，如Win7、Win8、Win10等，都已經(jīng)完全支持IPv6。
Win10中的IPv6選項 2012年6月6日，國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì )專(zhuān)門(mén)舉行了“世界IPv6啟動(dòng)紀念日”。這一天，多家知名網(wǎng)站（如Google、Facebook和Yahoo等）正式開(kāi)始永久性支持IPv6訪(fǎng)問(wèn)。 IPv6會(huì )帶給我們什么？ 首先，最重要的一點(diǎn)，就是前面所說(shuō)的地址池擴容。 IPv4的地址池是約42.9億，IPv6能達到多少呢？ 數量如下—— 340282366920938463463374607431768211456個(gè)… 不用數了，數到后面腦子就會(huì )秀逗了… 簡(jiǎn)單說(shuō)，是2的128次方。
這個(gè)數量，即使是給地球上每一顆沙子都分配一個(gè)IP，也是妥妥夠用的。（沙子表示一臉懵逼~ ） 這個(gè)數量值是怎么得來(lái)的呢？還是它的地址位長(cháng)決定的。 如果以二進(jìn)制來(lái)寫(xiě)，IPv6的地址是128位。不過(guò)，這樣寫(xiě)顯然不太方便（一行都寫(xiě)不下）。所以，通常用十六進(jìn)制來(lái)寫(xiě)，也就縮短成32位。32位會(huì )分為8組，每組4位。 所以，下面這樣的，就是一個(gè)標準的、合法的IPv6地址示例： 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 注意啦！IPv6的地址是可以簡(jiǎn)寫(xiě)的！每項數字前導的0可以省略。 例如，下面這個(gè)地址： 2001:0DB8:02de:0000:0000:0000:0000:0e13 紅色的“0”，就可以省略，變成： 2001  B8:2de:0:0:0:0:e13更進(jìn)一步的，如果有一組或連續幾組都是0，那么可以簡(jiǎn)寫(xiě)成“::”，也就是： 2001 B8:2de::e13是不是很神奇？ 注意，一個(gè)IPv6地址，只能有一個(gè)“::”。 為什么呢？很簡(jiǎn)單，你看下面這四個(gè)地址，如果縮寫(xiě)，會(huì )變成什么樣？ 2001:0000:0000:0000:0000:25de:0000:cade 2001:0000:0000:0000:25de:0000:0000:cade 2001:0000:0000:25de:0000:0000:0000:cade 2001:0000:25de:0000:0000:0000:0000:cade 是的，都是2001::25de::cade，沖突了。所以，這個(gè)地址是非法的，不允許存在的。 關(guān)于IPv6地址，還有很多技術(shù)細節，因為篇幅的原因，不再贅述。 除了地址數量之外，IPv6還有很多優(yōu)點(diǎn)，例如： 1、IPv6使用更小的路由表。使得路由器轉發(fā)數據包的速度更快。 2、IPv6增加了增強的組播支持以及對流的控制，對多媒體應用很有利，對服務(wù)質(zhì)量（QoS）控制也很有利。 3、IPv6加入了對自動(dòng)配置的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴展，使得網(wǎng)絡(luò )（尤其是局域網(wǎng)）的管理更加方便和快捷。 4、IPv6具有更高的安全性。用戶(hù)可以對網(wǎng)絡(luò )層的數據進(jìn)行加密并對IP報文進(jìn)行校驗，極大地增強了網(wǎng)絡(luò )的安全性。 5、IPv6具有更好的擴容能力。如果新的技術(shù)或應用需要時(shí)，IPV6允許協(xié)議進(jìn)行擴充。 6、IPv6具有更好的頭部格式。IPV6使用新的頭部格式，就簡(jiǎn)化和加速了路由選擇過(guò)程，提高了效率。 …… 看不懂？沒(méi)關(guān)系，總之大家記住，IPv6的優(yōu)點(diǎn)很多。 為什么IPv6沒(méi)有迅速取代v4？ 既然IPv6優(yōu)點(diǎn)這么多，為什么它問(wèn)世已經(jīng)20年了，還是沒(méi)有完全替代IPv4呢？ 這里面的水就很深了。。。 如果按照本世紀初專(zhuān)家們的預測，我們IPv4的地址早已枯竭幾萬(wàn)次了。 但是，一直挺到現在，大家仍然還在用IPv4，對老百姓來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有因為地址不夠而無(wú)法上網(wǎng)。 這是為什么呢？就是因為除了IPv6之外，我們還有一些技術(shù)，可以變相地緩解地址不足。 例如NAT（Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò )地址轉換）。 NAT是什么意思？當我們在家里或公司上網(wǎng)時(shí)，你的電腦肯定有一個(gè)類(lèi)似192.168.0.1的地址，這種地址屬于私網(wǎng)地址，不屬于公共的互聯(lián)網(wǎng)地址。 每一個(gè)小的局域網(wǎng)，都會(huì )使用一個(gè)網(wǎng)段的私網(wǎng)地址，在與外界連接時(shí)，再變換成公網(wǎng)地址。這樣一來(lái)，幾十個(gè)或幾百個(gè)電腦，都只需要一個(gè)公網(wǎng)地址。 甚至還可以私網(wǎng)套私網(wǎng)，NAT套NAT，一層一層套。這樣一來(lái)，大大節約了公網(wǎng)IP地址數量。 正因為如此，才讓我們“續命”到了今天，不至于無(wú)法上網(wǎng)。 但是，NAT這種方式也有很多缺點(diǎn)，雖然私網(wǎng)地址訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)地址方便，但互聯(lián)網(wǎng)地址訪(fǎng)問(wèn)私網(wǎng)地址就困難了。很多服務(wù)，都會(huì )受到限制，你只能通過(guò)復雜的設置才能解決，也會(huì )影響網(wǎng)絡(luò )的處理效率。 所以，就好像汽車(chē)一樣，雖然大家可以共用，但仍然每個(gè)人還是希望能獨立擁有。 我們國家早期的時(shí)候，曾經(jīng)非常積極地推動(dòng)過(guò)IPv6的普及。后來(lái)，因為種種原因，我們國家放慢了IPv6的推進(jìn)腳步，被美國等國家超越，IPv6普及率淪落到全球排名三十以外。 現在，我們國家又重新開(kāi)始大力推動(dòng)IPv6的發(fā)展。 2017年11月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規模部署行動(dòng)計劃》，并發(fā)出通知，要求各地區各部門(mén)結合實(shí)際認真貫徹落實(shí)。 2018年5月，工信部也發(fā)布了關(guān)于貫徹落實(shí)《推進(jìn)IPv6規模部署行動(dòng)計劃》的通知，進(jìn)一步提出明確的IPv6落地任務(wù)和指標要求。 之所以這么急迫地要求推進(jìn)，很大一部分原因，在于推動(dòng)通信基礎設備的標準化建設，為5G打基礎，為物聯(lián)網(wǎng)打基礎，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打基礎，為全面實(shí)現“萬(wàn)物互聯(lián)”做好充分的準備。 尤其是行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，現在進(jìn)入高速發(fā)展階段，地址需求非常大（根據預測，2025年，物聯(lián)網(wǎng)的連接數將超過(guò)270億），迫切需要IPv6。
如果幾十億人口還可以勉強用IPv4的話(huà)，物聯(lián)網(wǎng)一旦上來(lái)，IPv4肯定是hold不住的。 除此之外，IPv6還涉及到國家的網(wǎng)絡(luò )安全和網(wǎng)絡(luò )主權。 大家都知道，我們上網(wǎng)需要用到DNS（域名解析）。我們訪(fǎng)問(wèn)www.baidu.com，需要把這個(gè)地址發(fā)到DNS服務(wù)器，服務(wù)器返回一個(gè)IP地址，我們才能訪(fǎng)問(wèn)百度的網(wǎng)站。 在IPv4階段，全球DNS根服務(wù)器，一共只有13臺，1臺主的，12臺輔的。13臺里面，10臺在美國，另外3臺在英國、瑞典和日本。 如果發(fā)生特殊情況，DNS服務(wù)被對手切斷，我們的互聯(lián)網(wǎng)就將全面陷入半癱瘓狀態(tài)。 到了IPv6，情況就不一樣了。
2017年11月28日，由下一代互聯(lián)網(wǎng)國家工程中心牽頭發(fā)起的“雪人計劃”，已在全球完成25臺IPv6 DNS根服務(wù)器架設，中國部署了其中的4臺，由1臺主根服務(wù)器和3臺輔根服務(wù)器組成。 也就是說(shuō)，在IPv6下，我們一定程度上擁有了“網(wǎng)絡(luò )安全感”，不再受制于人。 最后，再告訴大家一個(gè)小技巧——究竟該如何知道自己現在的手機或電腦是不是支持IPv6呢？ 很簡(jiǎn)單，打開(kāi)Ipv6-test.com這個(gè)網(wǎng)站，就會(huì )顯示你是不是支持了： |
