隨著互聯(lián)網(wǎng)的膨脹式發(fā)展，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)顯現(xiàn)出各種弊端，比如IP地址匱乏、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備雜亂、網(wǎng)絡(luò)安全不穩(wěn)定等，隨著對未來互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)想，SDN、物聯(lián)網(wǎng)等新型互聯(lián)網(wǎng)定義得到了大力的應(yīng)用和推廣，反觀之互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)方面，IPv6的提出和部署進(jìn)程將會直接影響未來全新互聯(lián)網(wǎng)時代的基礎(chǔ)。

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以物聯(lián)網(wǎng)為具現(xiàn)的全新互聯(lián)網(wǎng)時代正在到來

“愛”：取代IPv4 細(xì)看IPv6質(zhì)的提升

目前的全球因特網(wǎng)所采用的協(xié)議族是TCP/IP協(xié)議族，IP是TCP/IP協(xié)議族中網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議族的核心協(xié)議。目前IP協(xié)議的版本號是4(簡稱為IPv4)，發(fā)展至今已經(jīng)使用了30多年。

但是隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展，截止到2013年12月，全球上網(wǎng)人數(shù)已經(jīng)達(dá)到了22.7億人，IPv4僅能夠提供約42.9億個IP位置，為了解決IPv4地址池嚴(yán)重消耗的問題，到了1994年，各IPng領(lǐng)域的代表們在多倫多舉辦的IETF會議中，正式提議了IPv6發(fā)展計劃。

IPv6是“Internet Protocol Version 6”的縮寫，它是IETF設(shè)計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議IPv4的下一代IP協(xié)議。

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IPv6

相比于IPv4，IPv6定義了一種新的分組格式用來傳輸數(shù)據(jù)，而且IPv6的地址長度為128位并且能夠提供2^128個IP地址，理論上來說整個地球的每平方米面積上仍可分配1000多個地址，幾乎***制的解決了IPv4地址池匱乏的問題，并且對于國內(nèi)來說，由于IPv4技術(shù)誕生于美國，美國掌握了大多數(shù)的IPv4地址資源，IP地址的獲取需要由國際組織NIC統(tǒng)一發(fā)放，我國的公網(wǎng)IP地址資源根本無法滿足上網(wǎng)設(shè)備的分配需求。

IPv6和IPv4的地址數(shù)對比

除了地址數(shù)量的增加，IPv6還使用了更小的路由器表，IPv6的地址分配一開始就遵循聚類(Aggregation)的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄(Entry)表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度，也就使得通過IPv6連接并獲取內(nèi)容的速度比IPv4更快。

而IPv6對比IPv4絕不僅僅是地址池更大和速度更快的變化，更帶來了安全性的進(jìn)化。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制只建立在應(yīng)用程序級，如E-mail加密、SNMPv2網(wǎng)絡(luò)管理安全、接入安全(HTTP和SSL)等，沒有辦法能夠從IP層來保證互聯(lián)網(wǎng)的安全。而IPv6實(shí)現(xiàn)了IP級的安全，用戶能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并且對IP報文進(jìn)行校驗，保證了分組的完整性與保密性。

除了安全性，IPv6還能夠為我們提供優(yōu)化的配置管理方案，當(dāng)連接到IPv6網(wǎng)絡(luò)時，IPv6主機(jī)可以使用鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議對自身進(jìn)行自動配置，當(dāng)***次連接到網(wǎng)絡(luò)上時，主機(jī)將會發(fā)送一個鏈路本地路由器請求來獲取配置參數(shù)，同時路由器使用包含Internet層配置參數(shù)的路由器宣告報文進(jìn)行回應(yīng)，這是對DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展，并且在不適合使用IPv6無狀態(tài)底指自動配置的場景下，網(wǎng)絡(luò)可以使用DHCPv6有狀態(tài)配置或者使用靜態(tài)設(shè)置方法手動配置。

IPv6的組網(wǎng)應(yīng)用

相比之下，IPv6將能夠為我們帶來比IPv4更快的傳輸速率、更大的地址池以及更優(yōu)化的配置和管理方案，并且IPv6還支持?jǐn)U充，即使面對新技術(shù)的應(yīng)用也可以允許協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)充?？傊?，IPv6具備著滿足我們對未來互聯(lián)網(wǎng)的各種要求的特性，但是在完全部署和實(shí)現(xiàn)IPv6的道路上仍面臨著一定難度。

“恨”：IPv6的部署缺乏動力

IPv6部署面臨的問題，總的來說還是需求不夠強(qiáng)烈、優(yōu)勢不能帶來明顯利益的問題。

IPv6的過渡方案主要使用雙棧轉(zhuǎn)換機(jī)制，雙堆棧是將IPv6視為一種IPv4的延伸，以共享代碼的方式去實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堆棧，其可以同時支持IPv4和IPv6，但是對于運(yùn)營商和網(wǎng)站建設(shè)者來說，既然可以同時支持IPv4和IPv6，那么便不需要急著向IPv6轉(zhuǎn)換。

電腦已經(jīng)普遍可以同時支持IPv4和IPv6

部署IPv6需要花費(fèi)大量的金錢，由于設(shè)備存在兼容性問題，升級至IPv6意味著大量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的廢棄和更換，并且即便花費(fèi)設(shè)備升級到支持IPv6了以后，運(yùn)營收獲的利益也不會明顯大于過去，所有的網(wǎng)站不建設(shè)支持IPv6的話也無法使用IPv6網(wǎng)絡(luò)，所以大部分運(yùn)營商和網(wǎng)站建設(shè)者不積極向全面IPv6網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化。

對于國內(nèi)用戶來說，NAT地址轉(zhuǎn)換技術(shù)的出現(xiàn)已經(jīng)很好的解決掉IP地址不夠用的問題，大多數(shù)用戶其實(shí)并不在乎自己連接的是私有IP還是公網(wǎng)IP，甚至大多數(shù)人都不知道私有IP和公網(wǎng)IP的概念，大多數(shù)人又不具備網(wǎng)絡(luò)信息的安全保護(hù)意識，只要能夠保證現(xiàn)有的穩(wěn)定性和速度，便沒有更換設(shè)備和使用IPv6的理由。

在國外，谷歌、Facebook等大型ISP(Internet Service Provider，即互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商)都已經(jīng)競先將大量應(yīng)用遷移到IPv6網(wǎng)絡(luò)上，我國部分ISP其實(shí)也做了部分應(yīng)用遷移，但深層次服務(wù)就不提供了，國內(nèi)的部分ISP并不在國際大的競爭環(huán)境下，能否建設(shè)并率先使用IPv6網(wǎng)絡(luò)顯得并不重要。

但是近期工信部已經(jīng)頒布了“關(guān)于貫徹落實(shí)《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動計劃》的通知”，其中提到“骨干網(wǎng)IPv6互聯(lián)互通。到2018年末，完成北京、上海、廣州、鄭州、成都的互聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點(diǎn)IPv6改造，開通IPv6網(wǎng)間互聯(lián)帶寬不少于1Tbps。到2020年末，完成所有互聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點(diǎn)IPv6改造，開通IPv6網(wǎng)間互聯(lián)帶寬不少于5Tbps。”從中可以感受到國家的大力支持正在推動著互聯(lián)網(wǎng)革新加速發(fā)展。

工信部《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動計劃》通知部分截圖

相比于IPv4，IPv6代表著更加高速、更加安全、更加穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，對于大力發(fā)展和應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的時代，IPv6能夠為物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，雖然IPv6的推廣和部署面臨著諸多問題，但是在國家的大力支持下，這諸多問題或許能夠迎刃而解，更快更安全的IPv6也能夠伴隨著嶄新的互聯(lián)網(wǎng)時代及早來到我們的身邊。