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4, 294, 967, 296。 这是Internet协议版本4(IPv4)中可用的32位IP地址的确切数量。 在1990年代的互联网繁荣期间,互联网工程任务组(IETF)和类似组织中的许多计算机极客很快就意识到,随着连接性在全球范围内扩展,地址空间将成为一个问题。 因此,为响应这一迫在眉睫的问题,开发了诸如无类域间路由(CIDR)和网络地址转换(NAT)之类的概念。 老实说,这两个概念在保持Web运行方面都做得很好。 但是,随着万维网变得越来越好,越来越复杂,事情变得越来越复杂。 这就是IPv6出现的地方。在这里,我们将研究这个新兴的协议,以及它的发展方向。
IPv4有什么问题?
IPv4有点像一对新婚夫妇的第一套公寓。 它是实用的,实用的,并且最重要的是,它可以工作。 但是10年后,四个孩子和两只狗,没有足够的空间容纳所有人。 因此,家庭的专职族长着手将可用空间划分为较小的子集,以提供诸如隐私,更好定义的边界以及每个子集内更大的自治权之类的东西。 最终结果似乎是一个可行的解决方案-直到该家庭的族长回到家中的消息表明,将在短短的9个月内增加一个新成员。 因此,划分,细分和重新分配的过程再次开始。 就在一切顺利的时候,这对夫妇得知,这个家庭的新成员实际上将是两个成员-双胞胎!
这就是IPv4的问题。 无论如何分配可用的地址空间,IPv4的房屋都开始在接缝处爆裂。 在2011年《网络世界》上的一篇文章中,据报道,互联网号码分配机构实际上已经将IPv4地址空间的最后一块分配给了区域互联网注册表。
哇! 我一个人都不知道它来了,这使我想知道:IPv6真的是可行的解决方案吗?
IPv6:不太简单的解决方案
就纯数学而言,答案是肯定的。 IPv6地址的长度为128位,这意味着可用IP地址的数量为2 128 。 换句话说,可用的IPv6地址数量为:340, 282, 366, 920, 938, 463, 463, 374, 607, 431, 768, 211, 456。这个数字通常表示为3.4 * 10 38 ,在由大约60亿人口组成的世界中,这应该提供足够的扩展空间。 因此,只需在所有网络设备上启用IPv6,我们走对了吗? 就像生活中的大多数事情一样,它不是那么简单。
什么是举起?
过渡到IPv6的主要问题是它与IPv4不向后兼容。 简而言之,当IPv6最初被设计时,它并不是为与IPv4一起使用而创建的。 因此,如果您决定在严格基于IPv4的网络中使用IPv6地址,则可能会发生所有类型的路由和DNS问题。 因此,各个智囊团和理事机构中的一些非常聪明的人提出了一些解决方案。
挖洞
隧道是将IPv6数据包封装在IPv4数据包中的过程。 由于现有的IPv4路由基础结构完全不考虑封装的IPv6数据包,因此可以通过现有的IPv4骨干网传输IPv6数据包。 到达目的地后,终端设备将读取IPv4数据包中的特殊标志,指示其解封装IPv4数据包并查找IPv6数据包。
双栈
双栈方法已成为一种非常普遍的方法,它涉及给定网络支持IPv4和IPv6功能的整个现有基础架构。 在此配置中,启用了IPv6作为首选的传输方法,并且当检测到传入的IPv6流量时,最终结果就是IPv6网络。 当IPv4流量进入网络时,将指示每个网络设备还原为IPv4网络。 尽管这变得越来越普遍,尤其是在ISP级别,但是这种方法的缺点之一是许多传统操作系统不支持双堆栈功能。 因此,在其现有基础架构中具有旧系统的组织将不得不做出财务承诺,以实现向新系统的全面过渡。
6对4
6to4解决方案由于涉及到与隧道非常相似的概念,因此近年来获得了普及。 基本上,IPv6流量封装在IPv4数据包中,然后将流量发送到指定的中继路由器。 这些中继路由器之间的通信是通过单播完成的,这导致了一种点对点链接。 因此,如果操作正确,您将在云上拥有相当于IPv6隧道的资源,而无需显式设置实际的隧道。
IPv6是否在地平线上?
可以说IPv6即将出现吗? 尽管面临挑战,但答案似乎是肯定的。 几年前,许多北美ISP过渡到双协议栈,一些内容提供商(例如Google和Netflix)拥有非常强大的IPv6基础架构。 此外,许多亚洲国家(最著名的是中国)向IPv6的过渡,人们可以很容易地推测IPv6的到来可能已经在进行中。