IPv6自1998年以来一直致力于解决Ipv4下可用IP地址不足的问题,然而,尽管IPv6具有效率和安全优势,但其采用仍然很慢。
在很大程度上,关于耗尽互联网地址的可怕警告已经停止,因为从互联网协议第4版(IPv4)到IPv6的迁移已经开始,而且软件已经到位,以防止许多人预测的地址灾难。
但是,在我们了解IPv6的现状和发展方向之前,让我们回到互联网寻址的早期。
什么是IPv6?为什么它很重要?
IPv6是Internet协议的最新版本,它可以识别Internet上的设备,以便对它们进行定位。每个使用互联网的设备都通过自己的IP地址进行识别,以便互联网通信正常工作。在这方面,它就像你需要知道的街道地址和邮政编码,以便邮寄一封信。
以前的版本IPv4使用32位寻址方案来支持43亿台设备,这被认为是足够的。然而,互联网、个人电脑、智能手机以及现在物联网设备的发展证明,世界需要更多的地址。
幸运的是,互联网工程任务组(IETF)在20年前就认识到了这一点。1998年,它创建了IPv6,取而代之的是使用128位寻址来支持大约340万亿次方(如果你愿意的话,也可以是128次方的2倍)。IPv6使用八组四个十六进制数字,用冒号分隔,而不是四组一到三位数的IPv4地址方法。
IPv6有什么好处?
在其工作中,IETF包含了IPv6与IPv4相比的增强功能。IPv6协议可以更有效地处理数据包,提高性能和安全性。它使internet服务提供商能够通过使路由表更具有层次结构来减小路由表的大小。
网络地址转换(NAT)和IPv6
IPv6的采用被推迟了部分原因是网络地址转换(NAT),NAT将私有IP地址转换为公共IP地址。这样,具有专用IP地址的公司机器就可以向位于专用网络之外的具有公共IP地址的机器发送数据包,并从中接收数据包。
如果没有NAT,拥有数千台或数万台计算机的大公司如果想与外界通信,就会吞噬大量的公共IPv4地址。但是,这些IPv4地址是有限的,接近用尽的点,必须配给。
NAT有助于缓解这个问题。有了NAT,成千上万的私人地址计算机可以通过NAT机器(如防火墙或路由器)呈现在公共互联网上。
NAT的工作方式是当一台拥有私有IP地址的公司计算机将一个数据包发送到公司网络外部的一个公共IP地址时,它首先到达NAT设备。NAT在翻译表中记录数据包的源地址和目的地址。
NAT将包的源地址更改为NAT设备的面向公众的地址,并将其发送到外部目的地。当数据包回复时,NAT将目标地址转换为发起通信的计算机的私有IP地址。这可以这样做,一个公共IP地址可以代表多个私有地址的计算机。
谁在部署IPv6?
运营商网络和isp是第一个开始在其网络上部署IPv6的组织,而移动网络则是其中的佼佼者。例如,T-Mobile USA有超过90%的流量通过IPv6,Verizon Wireless紧随其后,为82.25%。根据行业组织World Ipv6发布的数据,康卡斯特和AT&T的网络占有率分别为63%和65%。
各大网站纷纷效仿——据World IPv6 Launch称,目前在Alexa排名前1000位的网站中,只有不到30%的网站可以通过IPv6访问。
互联网协会发布的“2017年IPv6部署状况”报告显示,企业在部署方面落后,略低于四分之一的企业宣传IPv6前缀。复杂性、成本和完成所需的时间都给出了理由。此外,由于软件兼容性的原因,一些项目被推迟。例如,2017年1月的一份报告称,Windows10中的一个漏洞“破坏了微软在西雅图总部推出纯IPv6网络的努力”
什么时候会有更多的部署?
互联网协会表示,IPv4地址的价格将在2018年达到峰值,然后在IPv6部署超过50%后,价格将下降。目前,根据谷歌的数据,全球IPv6的采用率为20%至22%,但在美国,这一比例约为32%。
随着IPv4地址的价格开始下降,互联网协会建议企业出售现有的IPv4地址,为IPv6部署提供资金。根据GitHub上发布的一份说明,麻省理工学院已经做到了这一点。该大学的结论是,它的800万个IPv4地址是“多余的”,可以在不影响当前或未来需求的情况下出售,因为它还拥有20万个IPv6地址。(一个数字后面跟着30个零。)
此外,随着部署的增多,更多的公司将开始对IPv4地址的使用收费,同时免费提供IPv6服务。总部位于英国的ISP Mythic Beasts表示,“IPv6连接是标准的”,而“IPv4连接是可选的额外连接”
IPv4何时“关闭”?
2011年到2018年间,世界上大部分地区的新IPv4地址都“用完了”——但随着IPv4地址的出售和重复使用(如前所述),我们不会完全用完这些地址,任何剩余的地址都将用于IPv6转换。
没有正式的关闭日期,所以人们不应该担心他们的互联网接入有一天会突然消失。随着越来越多的网络转型,越来越多的内容网站支持IPv6,越来越多的终端用户为IPv6功能升级设备,世界将慢慢远离IPv4。
为什么没有IPv5?
有一个IPv5,也被称为Internet流协议,简称为ST。它是为跨IP网络的面向连接的通信而设计的,旨在支持语音和视频。
它成功地完成了这项任务,并被实验性地使用。破坏其广泛应用的一个缺点是它的32位地址方案——与IPv4使用的方案相同。结果,它遇到了与IPv4相同的问题——可能的IP地址数量有限。这导致了IPv6的发展和最终采用。尽管IPv5从未被公开采用,但它已经用光了IPv5这个名字。