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          30年過去了,為什么IPv6還不能完全取代IPv4?

          2021-02-04 00:00今日頭條蔚可云 IT/互聯網

          早在1990年,國際互聯網工程任務組就開始規劃下一代協議,以解決IPv4地址枯竭的問題,如果從那年算起,下一代協議的規劃距今已經過去31年的時間,為什么IPv6還沒有完全取代IPv4?

          早在1990年,國際互聯網工程任務組就開始規劃下一代協議,以解決IPv4地址枯竭的問題,如果從那年算起,下一代協議的規劃距今已經過去31年的時間,為什么IPv6還沒有完全取代IPv4?要知道IPv4的歷史也不過40多年而已。

          全面推廣使用IPv6,可不是喊喊口號而已。早在2017年,國務院辦公廳印發《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》,鼓勵和支持國內龍頭互聯網企業發布應用IPv6升級計劃。但IPv6的普及,卻遠沒有我們想象的那么快速。

          30年過去了,為什么IPv6還不能完全取代IPv4?

          主要原因有三點:

          • IPv6完全不兼容IPv4
          • 有可替代方案
          • 缺少升級動力

          不兼容是硬傷

          IPv6協議的設計者認為,在2003年前后,隨著IPv4地址的不斷減少,IPv6會得到全面普及。然而直至2019年,最后一個IPv4正式枯竭時,IPv6仍然沒有大規模被采納。

          30年過去了,為什么IPv6還不能完全取代IPv4?

          其主要原因可以歸結于兼容性問題。

          我們知道,兼容有兩種方式:向前兼容和向后兼容。

          如果IPv6和IPv4是向前兼容,那么處理IPv4協議的硬件設備,可以不用更新就能處理IPv6數據。這樣一來,硬件設備無需更新,成本大大降低。

          另外一種是向后兼容,即使用IPv6的硬件設備,能同時處理IPv4的數據包。這種兼容方式,雖然要升級硬件設備,但至少IPv6協議的推進,也不會像現在那樣復雜。

          然后,IPv6的設計者,既沒有考慮向前兼容,也沒有考慮向后兼容,以至于只能通過雙協議棧、隧道技術、NAT64來實現協議的過渡。IPv6的推進工作成本增加了不少。

          工程師的想象力

          雖然不兼容是硬傷,但如果真的有一天IPv4地址完全被用完,新的硬件設備也不得不使用IPv6地址。

          然而,聰明的工程師們,充分發揮想象力,使用了一種名為“NAT”的技術,它能變相緩解IPv4枯竭帶來的問題。

          NAT(網絡地址轉換協議),是一種在IP數據包通過路由器時修改網絡地址的技術。

          30年過去了,為什么IPv6還不能完全取代IPv4?

          但是NAT本身有局限性,很多服務都會受到限制。它也違反了主機之間應當直接對話的原則,也違反網絡分層結構的設計原則,不利于互聯網的發展。使用IPv6替代IPv4,才是正途。

          30年過去了,為什么IPv6還不能完全取代IPv4?

          利益從中作祟

          IPv6協議的推進,一部分阻力來自運營商。IPv4地址由于具有稀缺性,并不免費,相反隨著IPv4越來越少,它的價值變得越來越高。如果IPv6全面普及,勢必會給運營商造成不小的損失。

          當然還有另一方面,由于不兼容問題,運營商對老舊設備進行升級,以支持IPv6,這將是一筆很大的資金投入。而這筆資金投入,并沒有產生額外的效益,運營商沒有動力這么做。

          IPv6勢在必行

          雖然歷史的包袱,IPv6還背著,但比起之前,要起色不少。如今絕大部分新設備早已支持IPv6,像設備商、手機廠商、電腦廠商基于趨勢考慮,也早已普遍支持IPv6。

          我們全面普及推進IPv6,一方面是解決IPv4地址枯竭問題,也有出于網絡安全和網絡主權方面的考慮。

          在IPv4時代,全球DNS根服務器一共13臺,卻無一臺在中國,如果爆發戰爭,對方切斷DNS服務,那么我們的互聯網將出于半癱瘓狀態。

          而在IPv6時代,則完全不同。2017年我們已開始實施“雪人計劃”,在全球完成25臺IPv6 DNS服務器的架設。如果IPv6普及,那時我們將不再受制于人。

          30年過去了,為什么IPv6還不能完全取代IPv4?

          雖然IPv6推廣進展緩慢,但不難預見,未來一定是IPv6的時代。到時可能就會像IPv6設計者所宣稱的,可以為地球上每一粒沙子配上一個IP地址,那時互聯網的發展,將超出所有人的相像。

          文章來源:https://www.toutiao.com/i6924603858022859268/

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