證券時報e公司訊,據報道,負責英國、歐洲、中東和部分中亞地區互聯網資源分配的歐洲網絡協調中心今日宣布,全球所有43億個IPv4地址已全部分配完畢,這意味著沒有更多的IPv4地址可以分配給ISP(網絡服務提供商)和其他大型網絡基礎設施提供商。我國已著手推進IPv6規模部署,下一代互聯網建設已經啟動,并逐漸提速。 在今年10月,在烏鎮舉辦的第六屆世界互聯網大會上,中國電信就表示:“中國電信城域網、移動網、骨干網、IDC等均實現了IPv6的商用部署,目前已建成規模最大、業務形態最全的IPv6網絡”,“已為超過3億用戶分配IPv6地址”。 IPv6到底是什么意思? 其實,IPv6并不是一個新鮮事物。早在上個世紀90年代,它就已經誕生了。我相信,從事IT或通信相關工作的人,或多或少聽說過它。 IPv6的全稱是Internet Protocol version 6。其中,Internet Protocol譯為“互聯網協議”。所以,IPv6就是互聯網協議第6版。 任何網絡工作都是基于協議的。協議是網絡進行運作的規則和標準。 我們現在所說的上網,就是上“國際互聯網(Internet)”。互聯網是基于TCP/IP協議族的,而IP是這個協議族中的核心組成部分。 IP是網絡層協議。它的主要任務,就是根據源主機和目的主機的地址,進行數據的傳送。 大家一定經常聽說IP地址。是的,IP地址就是IP協議里面的概念。你要聯網,就要有IP地址,就像你要寄信,就要有門牌地址一樣。 既然IPv6是第6版(Version 6),說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迄今為止已經使用了30多年。最早期的時候,互聯網只是設計給美國軍方用的,根本沒有考慮到它會變得如此龐大,成為全球網絡。 尤其是進入21世紀后,隨著計算機和智能手機的迅速普及,互聯網開始爆發性發展,越來越多的上網設備出現,越來越多的人開始連接互聯網。這就意味著,需要越來越多的IP地址。 根據互聯網數據研究機構的統計,全世界 76 億人口,網民總數已經超過了 40 億(2018年1月)。 IPv4到底一共有多少個IP地址呢?答案是2的32次方,也就是約42.9億個。 所以說,IPv4地址池接近枯竭,根本無法滿足互聯網發展的需要。人們迫切需要更高版本的IP協議,更大數量的IP地址池。(有點像固定電話號碼升位。) 其實地址不夠的問題,并不是這幾年才發現的。 早在1990年,IETF(互聯網工程任務小組,成立于1985年底,是全球互聯網最具權威的技術標準化組織)就開始規劃IPv4的下一代協議。他們還建立了IPng(下一代IP),拉了一幫人,專門推進相關工作。 1994年,各IPng的代表們于多倫多舉辦的IETF會議中,正式提議IPv6發展計劃。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,也就是互聯網標準規范RFC2460。 2003年1月22日,IETF發布了IPv6測試性網絡,即6bone網絡。 隨著十多年的發展,IPv6已經被很多通信網絡和終端設備廠商支持,取得了長足的進步。 以我們用的最多的windows電腦操作系統來說,從Windows 2000開始,就已經支持IPv6了。到Windows XP時,進入了產品完備階段。而Windows Vista及以后的版本,如Win7、Win8、Win10等,都已經完全支持IPv6。 Win10中的IPv6選項 2012年6月6日,國際互聯網協會專門舉行了“世界IPv6啟動紀念日”。這一天,多家知名網站(如Google、Facebook和Yahoo等)正式開始永久性支持IPv6訪問。 IPv6會帶給我們什么? 首先,最重要的一點,就是前面所說的地址池擴容。 IPv4的地址池是約42.9億,IPv6能達到多少呢? 數量如下—— 340282366920938463463374607431768211456個… 不用數了,數到后面腦子就會秀逗了… 簡單說,是2的128次方。 這個數量,即使是給地球上每一顆沙子都分配一個IP,也是妥妥夠用的。(沙子表示一臉懵逼~ ) 這個數量值是怎么得來的呢?還是它的地址位長決定的。 如果以二進制來寫,IPv6的地址是128位。不過,這樣寫顯然不太方便(一行都寫不下)。所以,通常用十六進制來寫,也就縮短成32位。32位會分為8組,每組4位。 所以,下面這樣的,就是一個標準的、合法的IPv6地址示例: 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 注意啦!IPv6的地址是可以簡寫的!每項數字前導的0可以省略。 例如,下面這個地址: 2001:0DB8:02de:0000:0000:0000:0000:0e13 紅色的“0”,就可以省略,變成: 2001B8:2de:0:0:0:0:e13 更進一步的,如果有一組或連續幾組都是0,那么可以簡寫成“::”,也就是: 2001B8:2de::e13 是不是很神奇? 注意,一個IPv6地址,只能有一個“::”。 為什么呢?很簡單,你看下面這四個地址,如果縮寫,會變成什么樣? 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,這個地址是非法的,不允許存在的。 關于IPv6地址,還有很多技術細節,因為篇幅的原因,不再贅述。 除了地址數量之外,IPv6還有很多優點,例如: 1、IPv6使用更小的路由表。使得路由器轉發數據包的速度更快。 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,對服務質量(QoS)控制也很有利。 3、IPv6加入了對自動配置的支持。這是對DHCP協議的改進和擴展,使得網絡(尤其是局域網)的管理更加方便和快捷。 4、IPv6具有更高的安全性。用戶可以對網絡層的數據進行加密并對IP報文進行校驗,極大地增強了網絡的安全性。 5、IPv6具有更好的擴容能力。如果新的技術或應用需要時,IPV6允許協議進行擴充。 6、IPv6具有更好的頭部格式。IPV6使用新的頭部格式,就簡化和加速了路由選擇過程,提高了效率。 …… 看不懂?沒關系,總之大家記住,IPv6的優點很多。 為什么IPv6沒有迅速取代v4? 既然IPv6優點這么多,為什么它問世已經20年了,還是沒有完全替代IPv4呢? 這里面的水就很深了。。。 如果按照本世紀初專家們的預測,我們IPv4的地址早已枯竭幾萬次了。 但是,一直挺到現在,大家仍然還在用IPv4,對老百姓來說,并沒有因為地址不夠而無法上網。 這是為什么呢?就是因為除了IPv6之外,我們還有一些技術,可以變相地緩解地址不足。 例如NAT(Network Address Translation,網絡地址轉換)。 NAT是什么意思?當我們在家里或公司上網時,你的電腦肯定有一個類似192.168.0.1的地址,這種地址屬于私網地址,不屬于公共的互聯網地址。 每一個小的局域網,都會使用一個網段的私網地址,在與外界連接時,再變換成公網地址。這樣一來,幾十個或幾百個電腦,都只需要一個公網地址。 甚至還可以私網套私網,NAT套NAT,一層一層套。這樣一來,大大節約了公網IP地址數量。 正因為如此,才讓我們“續命”到了今天,不至于無法上網。 但是,NAT這種方式也有很多缺點,雖然私網地址訪問互聯網地址方便,但互聯網地址訪問私網地址就困難了。很多服務,都會受到限制,你只能通過復雜的設置才能解決,也會影響網絡的處理效率。 所以,就好像汽車一樣,雖然大家可以共用,但仍然每個人還是希望能獨立擁有。 我們國家早期的時候,曾經非常積極地推動過IPv6的普及。后來,因為種種原因,我們國家放慢了IPv6的推進腳步,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,我們國家又重新開始大力推動IPv6的發展。 2017年11月,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》,并發出通知,要求各地區各部門結合實際認真貫徹落實。 2018年5月,工信部也發布了關于貫徹落實《推進IPv6規模部署行動計劃》的通知,進一步提出明確的IPv6落地任務和指標要求。 之所以這么急迫地要求推進,很大一部分原因,在于推動通信基礎設備的標準化建設,為5G打基礎,為物聯網打基礎,為工業互聯網打基礎,為全面實現“萬物互聯”做好充分的準備。 尤其是行業互聯網和工業互聯網,現在進入高速發展階段,地址需求非常大(根據預測,2025年,物聯網的連接數將超過270億),迫切需要IPv6。 如果幾十億人口還可以勉強用IPv4的話,物聯網一旦上來,IPv4肯定是hold不住的。 除此之外,IPv6還涉及到國家的網絡安全和網絡主權。 大家都知道,我們上網需要用到DNS(域名解析)。我們訪問www.baidu.com,需要把這個地址發到DNS服務器,服務器返回一個IP地址,我們才能訪問百度的網站。 在IPv4階段,全球DNS根服務器,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。 如果發生特殊情況,DNS服務被對手切斷,我們的互聯網就將全面陷入半癱瘓狀態。 到了IPv6,情況就不一樣了。 2017年11月28日,由下一代互聯網國家工程中心牽頭發起的“雪人計劃”,已在全球完成25臺IPv6 DNS根服務器架設,中國部署了其中的4臺,由1臺主根服務器和3臺輔根服務器組成。 也就是說,在IPv6下,我們一定程度上擁有了“網絡安全感”,不再受制于人。 最后,再告訴大家一個小技巧——究竟該如何知道自己現在的手機或電腦是不是支持IPv6呢? 很簡單,打開Ipv6-test.com這個網站,就會顯示你是不是支持了: |