在大多數(shù)情況下,關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)地址用盡的可怕警告已經(jīng)停止,因?yàn)閺幕ヂ?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(kāi)始,并且軟件已經(jīng)到位,以防止許多人認(rèn)為的地址災(zāi)難。正在預(yù)測(cè)。
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(shí)別 Internet 上的設(shè)備,以便定位它們。每個(gè)使用互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備都通過(guò)其自己的 IP 地址進(jìn)行識(shí)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(shí)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(lái)支持 43 億臺(tái)設(shè)備,這在實(shí)施時(shí)被認(rèn)為已經(jīng)足夠了。然而,隨著互聯(lián)網(wǎng)、個(gè)人電腦、智能手機(jī)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(yùn)的是,互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組 (IETF) 在近 25 年前就認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)。1998 年,它創(chuàng)建了 IPv6,改為使用 128 位尋址來(lái)支持大約 340 萬(wàn)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(jìn)制數(shù)字,用冒號(hào)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(duì) IPv6 的增強(qiáng)。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(wù)提供商能夠通過(guò)使路由表更具層次性來(lái)減小其路由表的大小。DTU
您可能對(duì) IPv4 地址很熟悉,它由四部分組成,由點(diǎn)分隔,如下所示:45.48.241.198。用傳統(tǒng)的 Base 10 數(shù)字編寫(xiě)的每個(gè)部分代表一個(gè)從 0 到 255 的八位二進(jìn)制數(shù)(000000 到 1111111,以二進(jìn)制編寫(xiě))。
IPv6 地址如下所示:2620:cc:8000:1c82:544c:cc2e:f2fa:5a9b。不是四個(gè)數(shù)字,而是八個(gè),它們用冒號(hào)而不是逗號(hào)分隔。是的,它們都是數(shù)字。里面有字母是因?yàn)?IPv6 地址是用十六進(jìn)制(Base 16)表示法編寫(xiě)的,這意味著需要 16 個(gè)不同的符號(hào)來(lái)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(gè)都代表一個(gè) 16 位二進(jìn)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(luò)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(jī)器可以發(fā)送和接收來(lái)自位于私有網(wǎng)絡(luò)之外的具有公共 IP 地址的機(jī)器的數(shù)據(jù)包。
如果沒(méi)有 NAT,擁有數(shù)千或數(shù)萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)的大公司如果想要與外界通信,就會(huì)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(gè)問(wèn)題。使用 NAT,數(shù)千臺(tái)私人尋址的計(jì)算機(jī)可以通過(guò) NAT 機(jī)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(dāng)具有私有 IP 地址的公司計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到公司網(wǎng)絡(luò)外部的公共 IP 地址時(shí),它首先到達(dá) NAT 設(shè)備。NAT 在轉(zhuǎn)換表中記錄數(shù)據(jù)包的源地址和目標(biāo)地址。
NAT 將數(shù)據(jù)包的源地址更改為 NAT 設(shè)備的面向公眾的地址,并將其發(fā)送到外部目的地。當(dāng)數(shù)據(jù)包回復(fù)時(shí),NAT 將目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換為發(fā)起通信的計(jì)算機(jī)的私有 IP 地址。這樣做可以使單個(gè)公共 IP 地址可以代表多個(gè)私有地址的計(jì)算機(jī)。
據(jù)谷歌稱,截至 2022 年 3 月,全球 IPv6 采用率約為 34%,但在美國(guó)約為 46%。
運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)和 ISP 是第一批開(kāi)始在其網(wǎng)絡(luò)上部署 IPv6 的群體,其中移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)處于領(lǐng)先地位。例如,截至 2002 年 3 月,T-Mobile USA 有超過(guò) 90% 的流量通過(guò) 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(luò)占比分別為 70% 和 73% 。過(guò)去幾年,亞洲和南美洲的 IPv6 采用率越來(lái)越高,印度目前約占 62%,印度無(wú)線運(yùn)營(yíng)商 Reliance Jio Infocomm 在 World IPv6 Launch 的網(wǎng)絡(luò)采用率排行榜上名列前茅,超過(guò) 93%。
World IPv6 Launch 表示,目前只有不到 30% 的 Alexa Top 1000 網(wǎng)站可以通過(guò) IPv6 訪問(wèn),而這一數(shù)字近年來(lái)一直停滯不前。
企業(yè)在部署方面落后。例如,一份關(guān)于 IPv6 采用情況的 RIPE Labs 報(bào)告指出,美國(guó)對(duì) IPv6 的使用實(shí)際上從 2020 年到 2021 年有所下降,并推測(cè)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(duì)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(luò)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(luò)管理員都知道遷移是不可避免的,但如果風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn),沒(méi)有人愿意成為先驅(qū)者。他們自己的網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序。
正如他所說(shuō),管理員的態(tài)度是“我不會(huì)因?yàn)橐恍┤藞?jiān)持每個(gè)人都應(yīng)該快點(diǎn)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(wú)服務(wù)器和容器 AWS 工作負(fù)載遷移到 IPv6。但是惰性,再加上如前所述,NAT 的廣