首先介紹一下什麼叫ipv4和ipv6,ipv4又稱網際網路通訊協議第四版,而ipv6是用於替代ipv4的下一代ip協議。日常生活中無論我們是使用智慧型手機上網還是使用pc機上網,我們的手機或者pc機都會被分配乙個ip位址,手機或pc機使用這個ip位址與網際網路上的其他網路通訊並進行資訊交換。ipv4最早在ietf於2023年9月發布的rfc791中被描述,也是第乙個被廣泛使用,構成現今網際網路技術基礎的協議,是網路裝置連入網路的唯一標識,被稱為網際網路上的「門牌號碼」。簡單點說,使用者在使用qq聊天時,需要準確的qq號碼才能找到對應的人,並傳送和接收訊息,這一串qq號碼就是使用者在聊天軟體中的「唯一位址」,而ipv4位址就是使用者在網際網路世界裡的「qq號」。但是2023年11月26號,負責英國、歐洲、中東和部分中亞地區網際網路資源分配的歐洲網路協調中心宣布,全球所有43億個ipv4位址已全部分配完畢,這意味著沒有更多的ipv4位址可以分配給isp(網路服務提供商)和其他大型網路基礎設施提供商。因此,使用下一代網路ip協議來替代原來的協議勢在必行。
ipv6不僅在位址空間上有所公升級,相比於ipv4,其在安全特性上也更勝一籌。傳統的網路安全機制只建立在應用層,而ipv6可以實現ip層的安全,能夠對網路層的資料進行加密並且對ip報文進行校驗。此外,在過去的三十年中,美國憑藉先發優勢,在根伺服器治理體系中佔據主導地位。在ipv4體系內,全球被限制為總共13臺根伺服器,唯一主根部署在美國,其餘 12 台輔根伺服器有9臺在美國,2臺在歐洲,1臺在日本。擁有根伺服器,才能擁有解析頂級網域名稱的許可權,更進一步,擁有根伺服器的國家,可以遮蔽掉一些國家的頂級網域名稱,這就等於在一定程度上控制了別國的網路自主權。根伺服器是國際網際網路最重要的戰略基礎設施,是國際網際網路的樞紐和核心。但是中國由於發展較晚,國內的ipv4位址總數和人均量都較少,許多家庭都是依靠nat技術才能正常上網。由於我國沒有根伺服器,不得不依賴於其他國家的根伺服器,若發生緊急情況,我國必然被動且沒有反制手段,從而給我國帶來巨大的安全隱患。因此,大力推動ipv6的發展,部署我國自己的根伺服器,打破中國過去沒有根伺服器的困境意義重大。
ipv6除了能提供安全保障外,當新的技術或應用需要時,ipv6可以允許協議進行擴充,使用新的選項來實現附加的功能。網際網路的誕生,將人工智慧迅速普及到千家萬戶,當網際網路變革到物聯網時,人類將迎來萬物智慧型互聯的網路時代。而ipv6能提供海量的ip位址,使所有的家具,電視機,手機,電腦,汽車等都可以納入網際網路的一部分,讓物聯網成為真實;ipv4由於ip位址資源不足,使得不同的人在不同時段共用乙個ip位址,讓ip位址和上網使用者無法實現一一對應。ipv6從技術上解決了這個問題,由於ip位址資源不再緊張,運營商可以為每個使用者分配乙個固定ip位址,實現使用者上網行為或記錄在任何時間段都有據可查;典型的ipv6裝置可以有多個位址,並且具有乙個終端可同時建立多個宿主的功能,為移動邊緣計算提供基於源位址的分流應用,實現移動邊緣計算的切片和隔離通過多條鏈路進行。由於多宿主特性,所以在切換時可以先建後斷,降低資料丟包影響,減少切換時間,改進使用者體驗。此外,在即將到來的5g時代,ipv6將有廣闊的應用前景。
對比於ipv4,雖然ipv6有著諸多優勢,但是,由於公升級過程存在著許多阻力,使得ipv6剛剛起步就面對種種問題。一是技術方案選擇問題,ipv6最大的問題在於無法向前相容ipv4協議,因此從ipv4公升級到ipv6出現了眾多的演進方案,各種技術方案的應對場景不同,再加上企業的網路基礎各異,這都增加了企業選擇方案的難度。二是投資與成本控制問題,在ipv6網路演進的問題上,運營商的改造規模覆蓋了終端,接入,城域,骨幹等各個環節,幾乎是全網公升級,裝置採購量和資金投入自然也不小,如何降低總成本,保護投資,是運營商需要考慮的關鍵問題。
下一代網際協議IPv6
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