什么是IPV6,獨(dú)立IP未來(lái)將不再稀缺！

相信很多朋友在使用淘寶、京東、支付寶，以及其他互聯(lián)網(wǎng)大廠的APP時(shí)，在開(kāi)屏頁(yè)面除了能看到廣告外，往往還會(huì)在中下部發(fā)現(xiàn)一行小字“XX支持IPv6網(wǎng)絡(luò)”。這是因?yàn)樽?017年開(kāi)始，相關(guān)部門(mén)已經(jīng)開(kāi)始從宏觀層面推廣部署IPv6，為下一代互聯(lián)網(wǎng)的升級(jí)“打基礎(chǔ)”。

然而除了在APP打開(kāi)時(shí)的這一行字外，似乎IPv6的存在感較為稀薄。為推進(jìn)這一協(xié)議，日前IPv6標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會(huì)在北京召開(kāi)。據(jù)了解，IPv6標(biāo)準(zhǔn)工作組是在中央網(wǎng)信辦、國(guó)家發(fā)改委、工信部、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局指導(dǎo)支持下，成立的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，也標(biāo)志著IPv6標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)入新的階段，將加速I(mǎi)Pv6國(guó)內(nèi)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)程，加快互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)升級(jí)。
事實(shí)上，IPv6標(biāo)準(zhǔn)工作組成立的背景，是國(guó)內(nèi)IPv6的建設(shè)進(jìn)展并不太盡如人意。根據(jù)谷歌方面此前公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截止2020年5月，我國(guó)IPv6的普及率僅有0.24%。盡管早在2017年就已開(kāi)始鼓勵(lì)I(lǐng)Pv6的升級(jí)，但其普及速度，卻遠(yuǎn)沒(méi)有那么快速。
所謂的IPv6，其實(shí)是“Internet Protocol Version 6”（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版）的縮寫(xiě)，是互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）為IPv4地址資源枯竭而設(shè)計(jì)的下一代IP協(xié)議。對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)有著一定了解的朋友想必都聽(tīng)說(shuō)過(guò)“IP地址”，這是在互聯(lián)網(wǎng)中定位到相應(yīng)設(shè)備的核心元素，相當(dāng)于是互聯(lián)網(wǎng)世界中的門(mén)牌號(hào)。
互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（Internet Protocol，IP）是TCP/IP協(xié)議族中網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，上世紀(jì)80年代由美國(guó)南加州大學(xué)教授Jon Postel定義，同時(shí)也是Internet這張由無(wú)數(shù)局域網(wǎng)鏈接起來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)誕生的基石。IPv4顧名思義就是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的第四版，也是第一個(gè)被廣泛使用，構(gòu)成如今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基石協(xié)議，其根本目的是為了在網(wǎng)絡(luò)中定位一臺(tái)接入網(wǎng)絡(luò)并且有TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)備。
由于IPv4使用的是32位（4字節(jié)）地址，因此理論上整個(gè)地址空間中有2^32（約43億）個(gè)地址，并采用點(diǎn)分四段十進(jìn)制即xxx.xxx.xxx.xxx來(lái)表示IP地址。盡管43億這個(gè)數(shù)字在絕對(duì)量上很大，但在經(jīng)過(guò)了40年的滄海桑田，特別是上世紀(jì)90年代以來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，早已使得IPv4地址不夠用了。

早在1993年，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組就開(kāi)始規(guī)劃下一代協(xié)議，以解決IPv4地址枯竭的問(wèn)題，隨后在2004年就已經(jīng)有媒體報(bào)道IPv4地址資源不足一事，到了2019年，歐洲網(wǎng)絡(luò)信息中心正式宣布庫(kù)存的IPv4地址用完。雖然按照正常情況，在IPv4完成了歷史使命后，接下來(lái)登場(chǎng)的就是IPv6，但現(xiàn)實(shí)卻是IPv4“并不想退場(chǎng)”。
IPv6作為更新的協(xié)議，其將IPv4中32位的地址長(zhǎng)度擴(kuò)展到了128位，也就是說(shuō)擁有2^128-1個(gè)地址，幾乎能夠讓地球上的每一粒沙子都配到一個(gè)IP地址。并且由于IPv6支持IPSec協(xié)議，有著更高的安全性，再加上更強(qiáng)的聚合能力，也使得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑更短、傳輸效率更高。
既然IPv6的優(yōu)勢(shì)如此之大，為何在其取代IPv4的道路上走得如此慢呢？這其中的關(guān)鍵，就在于應(yīng)對(duì)IPv4地址枯竭這一問(wèn)題上，除了升級(jí)IPv6網(wǎng)絡(luò)外，業(yè)界找到了切實(shí)可行的替代方案。而這一方案就是NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）技術(shù)的升級(jí)版NAPT（網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換），NAPT可以利用源端口將多個(gè)私網(wǎng)IP地址映射到一個(gè)公網(wǎng)IP地址，使得多個(gè)用戶(hù)可需使用一個(gè)公網(wǎng)IP地址就可以同時(shí)與Internet進(jìn)行通信。
例如PC的IP地址往往集中在192.168.1.0網(wǎng)段，而移動(dòng)4G的IP地址則通常是10.x.x.x/8，這二者都是路由器或基站分配的私有IP，不過(guò)這些都是設(shè)備在局域網(wǎng)下的IP，而公網(wǎng)IP則是與其他很多用戶(hù)共同使用的。
當(dāng)然，NAPT技術(shù)作為權(quán)宜之計(jì)，也存在著明顯的缺陷。NAPT破壞了端對(duì)端連接這一互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議，違反了網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，會(huì)讓相當(dāng)多的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)受到限制。并且更為重要的是，NAPT是將多個(gè)私網(wǎng)IP地址映射到一個(gè)公網(wǎng)IP地址上，這就意味著私網(wǎng)地址訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)地址更方便，但互聯(lián)網(wǎng)地址訪(fǎng)問(wèn)私網(wǎng)地址時(shí)，網(wǎng)關(guān)設(shè)備需要將請(qǐng)求正確的分配到對(duì)應(yīng)的私網(wǎng)地址上，所以會(huì)大幅降低通信的效率。
對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)廠商（ICP）而言，用戶(hù)流量幾乎是一切的關(guān)鍵，現(xiàn)在的問(wèn)題是來(lái)自于IPv6的流量占比非常低，所導(dǎo)致的結(jié)果就是除了核心服務(wù)為了合規(guī)需要支持IPv4和IPv6外，其它服務(wù)僅需支持IPv4即可。而對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，除了PC、智能手機(jī)，以及近年的新款路由器外，機(jī)頂盒、智能電視、智能音箱和相當(dāng)多的智能家居產(chǎn)品還僅僅只支持IPv4，一旦將自己的局域網(wǎng)升級(jí)到IPv6網(wǎng)絡(luò)，就可能會(huì)導(dǎo)致這些設(shè)備無(wú)法使用了。
這些問(wèn)題，也就使得IPv6的普及變成了一個(gè)“死結(jié)”。運(yùn)營(yíng)商在有了NAPT這個(gè)暫時(shí)性的解決方案來(lái)緩解IPv4地址不足的問(wèn)題，同時(shí)IPv4地址不足反過(guò)來(lái)又讓這一稀缺資源的價(jià)值升高后，售賣(mài)公網(wǎng)IP也成為了運(yùn)營(yíng)商的財(cái)源，因此在部署成本太高的IPv6面前踟躕不前。而互聯(lián)網(wǎng)廠商則因?yàn)閬?lái)自IPv6的流量實(shí)在過(guò)于杯水車(chē)薪，目前全方位支持幾乎毫無(wú)必要，所以也基本將IPv6排除在優(yōu)先選用之外。
此外，用戶(hù)所面臨的就是在使用IPv6后，接入的互聯(lián)網(wǎng)是殘缺的。例如目前四大門(mén)戶(hù)網(wǎng)站基本只在主站支持IPv6，旗下的各個(gè)分站點(diǎn)基本并不支持。而許多號(hào)稱(chēng)支持IPv6的APP，如果真的使用IPv6進(jìn)行連接就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在打開(kāi)APP后要么只有文字，圖片與視頻無(wú)法顯示出來(lái)，要么就是部分功能無(wú)法使用。
因此，IPv6標(biāo)準(zhǔn)工作組的成立就相當(dāng)于是一條“鯰魚(yú)”，將有助于打破目前縈繞在IPv6上的這個(gè)死循環(huán)。并且也只有運(yùn)營(yíng)商先行動(dòng)起來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)廠商在面對(duì)更多IPv6接入的情況下，才有動(dòng)力去提升對(duì)這一協(xié)議的支持力度，而用戶(hù)面對(duì)越來(lái)越好用的IPv6，自然就會(huì)選擇用腳來(lái)投票。

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