IPv6僅僅是比ipv4增加了地址長度嗎
眾所周知,IPv6 IP地址長度是IPv4 IP地址長度的四倍,是解決IPv4公共網(wǎng)址資源枯竭的最佳技術(shù)。的確,IETF在制定IPv6標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也是基于這一因素考慮的。當(dāng)時(shí)正是90年代初,Web開始出現(xiàn),導(dǎo)致IP網(wǎng)的爆炸性發(fā)展,IP網(wǎng)用戶迅速增加,IP地址空前緊張,IPv6要解決的就是擴(kuò)大地址空間問題。后來IETF逐漸對IPv6標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂,RFC的草案也有數(shù)百件,形成IPv6標(biāo)準(zhǔn)的RFC就有近百件,這些RFC標(biāo)準(zhǔn)極大地豐富了IPv6技術(shù)的內(nèi)涵,賦予IPv6更多的意義,而不僅僅是IP地址數(shù)量的增加。接下來,就從應(yīng)用的角度去揭開IPv6給網(wǎng)絡(luò)所能帶來的好處。
IPv6 IP地址由128個(gè)比特組成,理論上可分配7*10^23個(gè)IP地址,這是一個(gè)非常龐大的數(shù)字,足夠?yàn)槭澜缟系拿恳涣I匙臃峙湟粋€(gè)IP地址。這么多IP地址自然不用擔(dān)心IP地址不夠的問題,只要能上網(wǎng)的設(shè)備都可以分配幾個(gè)IPv6地址,設(shè)備之間互訪用的IPv6地址全球唯一,這樣無論在哪里都可以訪問IPv6設(shè)備。IPv4就不行了,因?yàn)楣W(wǎng)地址有限,大家都得用私網(wǎng)IP地址,要做NAT轉(zhuǎn)換后才能上網(wǎng),在公網(wǎng)上就沒法保證所有的地址之間直接互訪。IPv6不僅解決了IPv4地址不足的問題,更重要的是IPv6可解決多種接入設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)的障礙,大量的電腦、手機(jī)、智能家電、穿戴設(shè)備都可以連接入網(wǎng),并互相訪問,這為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠定了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。國家為何這么緊迫地強(qiáng)制推廣IPv6,就是為物聯(lián)網(wǎng)鋪路,否則現(xiàn)有的IPv4地址雖不夠用,但通過各種技術(shù)仍可延續(xù)使用,可對于物聯(lián)網(wǎng),要實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián),則是任何一種IPv4技術(shù)都無法滿足的,只有上IPv6才能實(shí)現(xiàn)。所以,正是IPv6技術(shù)揭開了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大幕。
IPv6地址既然數(shù)量海量,可以給每個(gè)上網(wǎng)設(shè)備分配一個(gè)全球唯一的IP地址,這樣的IP地址就可以有效溯源。IPv6地址就會(huì)和電話號(hào)碼一樣,從號(hào)碼前幾位就知道用戶是從哪里注冊的,就顯示出你的身份信息,因?yàn)槊恳粋€(gè)地址都是真正獨(dú)一無二的,相當(dāng)于從技術(shù)上為每個(gè)人分配了一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)身份證”。每個(gè)人或者每個(gè)設(shè)備都有這樣的一張身份證,通過這張身份證能迅速找到它所在的位置,以及它的周圍環(huán)境信息和網(wǎng)絡(luò)特征,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。IPv6還對源地址有一套驗(yàn)證體系,可以更好滿足金融級應(yīng)用所要求的身份驗(yàn)證和抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力,在安全性方面IPv6有質(zhì)的提升。IPv6不僅IP地址長,IP頭也長,IPv6不再采用IPv4地址固定的20字節(jié)報(bào)文頭,而是可以為IPv6增加一些可選頭,這些可選頭IPv6可帶可不帶,完全取決于應(yīng)用需要,當(dāng)然也可以帶一些安全頭,對數(shù)據(jù)做些加密,提升報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的安全性?;贗Pv6技術(shù),我們可以做更多安全方面的東西,這要比IPv4時(shí)代靈活得多,那么多已發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)泄露事件歷歷在目,IPv6技術(shù)也許能真正改觀這種局面,尤其對于個(gè)人用戶,現(xiàn)在的IPv4 IP地址都是共享的,很多人共享一個(gè)公網(wǎng)IP地址,上網(wǎng)流量也共享,IPv6就可以獨(dú)享了,在網(wǎng)絡(luò)流量上真正意義的獨(dú)享。
5G真的要來了,這是移動(dòng)通信網(wǎng)又一次大的變革,而IPv6也是5G發(fā)展的基礎(chǔ)協(xié)議。5G是從移動(dòng)通話逐步發(fā)展成為移動(dòng)通信,主要解決本地?zé)o線連接問題,通過5G連接互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備需要IPv6定義其IP地址,5G是胡同和小街道,IPv6就是主干道,5G的發(fā)展離不開IPv6。其實(shí),我們打開手機(jī)注意查看一下,現(xiàn)在用的4G手機(jī),移動(dòng)上網(wǎng)不少用的就是IPv6地址,三大運(yùn)營商在多個(gè)地址都已經(jīng)開啟了支持IPv6的4G網(wǎng)絡(luò)。從手機(jī)用戶側(cè)來講,體驗(yàn)不出,使用IPv6和IPv4地址兩者的差別。其實(shí)從技術(shù)上來講,IPv6的移動(dòng)性要好,在RFC3775中專門對IPv6的移動(dòng)性做了闡述,這在IPv4中是沒有的。IPv6移動(dòng)技術(shù)是在原有IPv4技術(shù)上引入的一種新的路由策略,上層基于IP地址的業(yè)務(wù)不會(huì)因?yàn)楣?jié)點(diǎn)的移動(dòng)而中斷,這種可移動(dòng)性是建立在第三層基礎(chǔ)上的,因而可以屏蔽底層鏈路的異質(zhì)性。當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)離開歸屬鏈路,連接到外地一些鏈接,IPv6移動(dòng)性功能開始發(fā)揮作用。連接到外地鏈路后,移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在外地鏈路獲取IPv6地址,稱為轉(zhuǎn)交地址。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送綁定請求到其歸屬代理與護(hù)理,新的地址。歸屬代理綁定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的歸屬地址與轉(zhuǎn)交地址,建立兩者之間的隧道,上層的數(shù)據(jù)通信感覺不到這種變化,也就是說,基于IPv6應(yīng)用不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的移動(dòng)而終止,這是IPv6移動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)。當(dāng)然,還有一點(diǎn)不得不再提一下,當(dāng)面對移動(dòng)終端數(shù)量劇增,只有IPv6才能為每個(gè)設(shè)備分配一個(gè)永久全球IP地址。移動(dòng)IPv6很容易擴(kuò)展,有能力處理大規(guī)模移動(dòng)性的要求,所以IPv6將能解決全球范圍的網(wǎng)絡(luò)和各種接入技術(shù)之間的移動(dòng)性問題。
IPv6在應(yīng)用層面帶來的好處還不止這些,比如IPv6簡化了報(bào)文頭部格式,字段只有8個(gè),加快報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)提高了吞吐量,相當(dāng)于可降低網(wǎng)絡(luò)延遲,從現(xiàn)在普遍100MS,降到了個(gè)位數(shù);網(wǎng)絡(luò)犯罪率大大降低,IPv6可以溯源,誰要是在網(wǎng)上干壞事,立馬可以查到源頭;IPv6有可選頭,允許協(xié)議繼續(xù)演變,增加新的功能,讓IPv6有無限可能,還有… …,這一列好處還真不少,只不過人們平時(shí)沒有注意到而已。技術(shù)是不斷積累和進(jìn)步的,IPv6技術(shù)自然是在IPv4技術(shù)的基礎(chǔ)之上,取其精華,棄之糟粕設(shè)計(jì)而來,比IPv4技術(shù)有很多優(yōu)勢是必然的?,F(xiàn)在,舉國上下都在推動(dòng)IPv6網(wǎng)絡(luò)的落地,要大規(guī)模地商用,完成IPv6有理論走向?qū)嵺`的過程。IPv4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)風(fēng)風(fēng)光光發(fā)展數(shù)十年,技術(shù)理念深入人心,要完全轉(zhuǎn)換到IPv6網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上來,這將是一個(gè)漫長的過程,讓我們期待。