在大多數(shù)情況下,關于互聯(lián)網(wǎng)地址用盡的可怕警告已經(jīng)停止,因為從互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第 4 版 (IPv4) 向 IPv6 的世界緩慢但肯定地遷移已經(jīng)開始,并且軟件已經(jīng)到位,以防止許多人認為的地址災難。正在預測。
但在我們了解 IPv6 的發(fā)展方向和發(fā)展方向之前,讓我們回到互聯(lián)網(wǎng)尋址的早期。
IPv6 是 Internet 協(xié)議的最新版本,可識別 Internet 上的設備,以便定位它們。每個使用互聯(lián)網(wǎng)的設備都通過其自己的 IP 地址進行識別,以便互聯(lián)網(wǎng)通信正常工作。在這方面,它就像您在郵寄信件時需要知道的街道地址和郵政編碼一樣。
之前的版本 IPv4 使用 32 位尋址方案來支持 43 億臺設備,這在實施時被認為已經(jīng)足夠了。然而,隨著互聯(lián)網(wǎng)、個人電腦、智能手機以及現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,很明顯,世界需要更多的地址。
幸運的是,互聯(lián)網(wǎng)工程任務組 (IETF) 在近 25 年前就認識到了這一點。1998 年,它創(chuàng)建了 IPv6,改為使用 128 位尋址來支持大約 340 萬億(或 2 的 128 次方)。與四組一到三位數(shù)字的 IPv4 地址方法不同,IPv6 使用八組四位十六進制數(shù)字,用冒號分隔。
在其工作中,IETF 不僅增加了更多的地址空間,還包括與 IPv4 相比對 IPv6 的增強。IPv6 協(xié)議可以更有效地處理數(shù)據(jù)包,提高性能并增加安全性。它使互聯(lián)網(wǎng)服務提供商能夠通過使路由表更具層次性來減小其路由表的大小。DTU
您可能對 IPv4 地址很熟悉,它由四部分組成,由點分隔,如下所示:45.48.241.198。用傳統(tǒng)的 Base 10 數(shù)字編寫的每個部分代表一個從 0 到 255 的八位二進制數(shù)(000000 到 1111111,以二進制編寫)。
IPv6 地址如下所示:2620:cc:8000:1c82:544c:cc2e:f2fa:5a9b。不是四個數(shù)字,而是八個,它們用冒號而不是逗號分隔。是的,它們都是數(shù)字。里面有字母是因為 IPv6 地址是用十六進制(Base 16)表示法編寫的,這意味著需要 16 個不同的符號來唯一地表示 Base 10 數(shù)字 1-16。使用的是數(shù)字 0-9 加上字母 AF。這些數(shù)字中的每一個都代表一個 16 位二進制數(shù),范圍從 000000000000 到 11111111111111。
IPv6 的采用已經(jīng)延遲,部分原因是網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換 (NAT),它將私有 IP 地址轉(zhuǎn)換為公共 IP 地址。這樣,具有私有 IP 地址的公司機器可以發(fā)送和接收來自位于私有網(wǎng)絡之外的具有公共 IP 地址的機器的數(shù)據(jù)包。
如果沒有 NAT,擁有數(shù)千或數(shù)萬臺計算機的大公司如果想要與外界通信,就會吞噬大量的公共 IPv4 地址。但是這些 IPv4 地址是有限的,并且已經(jīng)接近枯竭到不得不配給的地步。
NAT 有助于緩解這個問題。使用 NAT,數(shù)千臺私人尋址的計算機可以通過 NAT 機器(例如防火墻或路由器)呈現(xiàn)給公共互聯(lián)網(wǎng)。
NAT 的工作方式是,當具有私有 IP 地址的公司計算機將數(shù)據(jù)包發(fā)送到公司網(wǎng)絡外部的公共 IP 地址時,它首先到達 NAT 設備。NAT 在轉(zhuǎn)換表中記錄數(shù)據(jù)包的源地址和目標地址。
NAT 將數(shù)據(jù)包的源地址更改為 NAT 設備的面向公眾的地址,并將其發(fā)送到外部目的地。當數(shù)據(jù)包回復時,NAT 將目標地址轉(zhuǎn)換為發(fā)起通信的計算機的私有 IP 地址。這樣做可以使單個公共 IP 地址可以代表多個私有地址的計算機。
據(jù)谷歌稱,截至 2022 年 3 月,全球 IPv6 采用率約為 34%,但在美國約為 46%。
運營商網(wǎng)絡和 ISP 是第一批開始在其網(wǎng)絡上部署 IPv6 的群體,其中移動網(wǎng)絡處于領先地位。例如,截至 2002 年 3 月,T-Mobile USA 有超過 90% 的流量通過 IPv6,Verizon Wireless 緊隨其后,為 82.63%。根據(jù)行業(yè)組織World Ipv6 Launch的數(shù)據(jù),康卡斯特和 AT&T 的網(wǎng)絡占比分別為 70% 和 73% 。過去幾年,亞洲和南美洲的 IPv6 采用率越來越高,印度目前約占 62%,印度無線運營商 Reliance Jio Infocomm 在 World IPv6 Launch 的網(wǎng)絡采用率排行榜上名列前茅,超過 93%。
World IPv6 Launch 表示,目前只有不到 30% 的 Alexa Top 1000 網(wǎng)站可以通過 IPv6 訪問,而這一數(shù)字近年來一直停滯不前。
企業(yè)在部署方面落后。例如,一份關于 IPv6 采用情況的 RIPE Labs 報告指出,美國對 IPv6 的使用實際上從 2020 年到 2021 年有所下降,并推測原因可能是在 COVID-19 大流行初期在家工作的人正在返回辦公室,基于
企業(yè)對大規(guī)模 IPv6 遷移的抵制正在減緩整體采用速度。Charter Communications 的 IT 企業(yè)網(wǎng)絡和電信主管 Patrick Hunter列出了許多影響因素,并指出雖然大多數(shù)網(wǎng)絡管理員都知道遷移是不可避免的,但如果風險導致問題出現(xiàn),沒有人愿意成為先驅(qū)者。他們自己的網(wǎng)絡和應用程序。
正如他所說,管理員的態(tài)度是“我不會因為一些人堅持每個人都應該快點使用新協(xié)議而破壞事情并讓生活變得困難”。并非所有公司都在抵制——亞馬遜正在將其無服務器和容器 AWS 工作負載遷移到 IPv6。但是惰性,再加上如前所述,NAT 的廣