互联网新时代难产？谈谈IPv6的普及之路

郑全

IPv6这个名字相信大家都很熟悉了，近年来IPv6的消息报道满天飞，媒体们信誓旦旦IPv4已死IPv6当立，声势甚是浩大。然而IPv6可谓雷声大雨点小，除了一遍遍在互联网新闻中刷存在感，似乎就没能对互联网造成更多影响了。IPv6相比IPv4是否真的有很多优点？IPv6为何迟迟未能普及？今天笔者就来跟大家说一说IPv6艰难的普及之路吧。

IPv6究竟什么时候才会到来？

　　IPv6是什么？

　　也许有的朋友并不能明白什么是IPv6，其实这很好理解，把词儿拆开来看“IP”和“v6”，就明白这是第六套IP的意思。所谓IPv6，官方的定义是第六版互联网协议，目前正在广泛使用的是IPv4，也就是第四版互联网协议。IPv5去了哪里？IPv5其实有，不过这套协议试验性质比较强，目前用于流协议比较多，并不会继承IPv4的衣钵，IPv6才是IPv4的正统继承者。

IPv4的继承者就是IPv6

　　没有互联网协议就没有互联网，IPv4已经诞生了数十个年头，已经有点战不动的意思了。IPv4设计时采用的是32bit长度地址，理论上可以提供近2的32次方个也就是43亿个IP地址（实际可用的更少）。地球人口早已超越42亿，同时每人都不会仅需要一款上网设备，在这个互联网急速扩张的时代，就算IPv4每天凌晨四点起来练球，老迈的身躯也还是跟不上互联网的滚滚洪流。这时候，让IPv6接过IPv4的摊子，是件很顺理成章的事情。

　　和IPv4相比，IPv6可谓优点多多，大致如下：

　　◆速度更快。和IPv4相比，IPv6在不少方面都有速度上的优势。比如说，IPv6的包头是固定的，不像IPv4那样往往拖上一堆冗长的数据，更简短的包头可以提高数据转发效率。又比如说，IPv6协议下的路由表更小，聚合能力更强，数据转发所经过的路径会更短，数据包无需像IPv4那样经过太过错综复杂的中转。IPv6虽然不能让你的网速从小水管飙升到长江黄河，但大为提高的转发效率起码能够减少弱鸡路由器挂掉的概率。

IPv6的包头比IPv4略长，但不会像IPv4那样附加一堆内容，总体来讲更高效

　　◆更安全。相信不少朋友都有留意到，近年来https的网站越来越多，这意味着更多网站使用了IPSec加密数据。使用了IPSec加密的通讯更不容易被劫持和窃听，这是互联网发展的大趋势。然而，IPv4并没有强制使用IPSec，目前仍有大量网络通讯使用明文传输，你发什么到网站，网站传输什么内容给你，围观者可以看得一清二楚。与之相比，IPv6强制使用IPSec，传输时数据经过加密，你我他都更放心。

IPv6全面使用IPSec，更加安全

　　◆地址更多。前文提到，IPv4之所以战不动，最大的原因就是IP地址已经枯竭。和仅有42亿个IP地址的IPv4相比，IPv6设计的地址长度是128bit，理论上IPv6可提供2的128次方，约……笔者都数不清是多少亿个了的IP地址。在目前的互联网环境下，各位大可以把IPv6的地址数理解成无穷，甚至有了“地球上每一颗沙子都能够分配到一个IPv6地址”的说法。从穷尽到无穷，就凭这点，已经足够让人有动力将IPv4换成IPv6了。

郑全

IPv6的优点并不止前文所提到的这些，IPv6还有简化网络配置、支持协议扩充等优点，可谓重大利好。光看技术介绍，大家可能还是不太能理解IPv6有什么好。技术先进这点大家是懂的，如果IPv6普及，这先进的技术会对生活有什么升华？这世界又将会有怎样的变化？就举个物联网的例子吧。

IPv6可以为目前所有的网络设备都分配到公网IP地址，支撑起物联网

　　IPv6最突出的有点的地址多，这可不得了。目前物联网的概念炙手可热，能够彻底支撑起物联网概念的，似乎就只有IPv6了。所谓物联网，概念约莫就是尽量把一切物体都连接到互联网中，近年越来越多智能设备诸如什么智能家电啊，智能手表手环等等的出现，就是物联网风潮所带来的。在未来，还会有更多传统物品接入到互联网，什么文具啦家具啦厨具啦……乃至衣服、鞋袜等等，只要芯片够小，没有做不到，就怕你想不到。Google都已经发布专用于物联网的操作系统Brillo了，想想安卓在移动设备市场的摧枯拉朽吧，物联网在近年将迎来前所未有的爆发。

IPv4设计时根本没有考虑现在的网络环境，实际上已经跪了（漫画作者：西乔）

　　IPv4连手机电脑都近乎扛不动，物联网无穷设备集合起来的滚滚大潮，IPv4何德何能可以螳臂当车！想要为物联网的每个设备都分配到公网IP，舍IPv6其谁！就如公元前六世纪的玛雅历法只设置了1000年、无法用于现今一样，上世纪80年代出炉的IPv4在全新的移动互联网时代的面前，也显得垂垂老矣。要知道，在2011年，IPv4地址就已经被分配完毕，IPv4真的很难再承载更多了。

就算是农业网络不发达的非洲，也没IPv4地址了，美国只能支援金坷拉，不能支援IP地址给它

　　IPv4换代IPv6，怎么看都刻不容缓。然而就如开头所提到的，媒体高歌IPv6万岁已经数年，但牢牢占据宝座的仍是IPv4。究竟是什么把IPv6这个互联网的救世主塞在半路上？来分析分析吧。

郑全

IPv6很美，但要变美是有代价的。从IPv4这个坑跳到IPv6这个互联网的新平台，其中的路可没有给你铺上舒舒服服的自动电梯。IPv6难以普及的第一大原因，就是部署太困难了。

　　IPv6拦路虎：部署困难

　　如果IT产业被一夜之间炸掉，要在新铺设的网络中全面普及IPv6协议，这并不困难。但现实是目前互联网还活得好好的，IPv6的使命是给互联网续命而不是让其涅槃，这就要求IPv6能够继承IPv4的衣钵，能够和IPv4和谐共处。遗憾的是，IPv6和v4的兼容性并不好，难以互联互通，双方通信需要经过隧道。这问题非常要命，要保持互联网的畅通，只能够搞一堆隧道，但这成本太高了。根本的解决方案，还是让当前IPv4设备都升级支持IPv6。

IPv4和IPv6间的兼容很成问题，目前没有这么多资源来建立双方的隧道

　　IPv4升级IPv6可不像系统升级这么简单，涉及到终端、传输路径方方面面的网络软硬件升级。市面上林林总总安卓设备仅仅是升级个最新系统就这么困难，何况更加花样百出的网络设备和软件。目前只有一些互联网大企业如Google等全面部署IPv6，这些企业面向的是未来，部署IPv6等于是布置新市场的桥头堡；而对于运营商以及一些IT小公司，是没有什么大动力去花大成本去升级新技术的，毕竟这又不能直接换钱——君不见国内某些银行和政府机构网站至今仍只支持老旧的IE浏览器，反正升不升级你们都得照用，不影响它的业绩，就是这个道理了。

　　IPv6拦路虎：NAT

　　前面说道IPv6最大的优点就是地址特多，沙子都能分到公网IP，这必须是大好事。然而你真的需要公网IP这么好的东西吗？运营商对你说：no，你并不需要。

　　IP地址不够用怎么办？那就不分配给你咯。目前运营商已经广泛使用NAT，通过NAT给用户分配内网地址而非公网地址。啥啥啥？什么是内网公网什么是NAT？简单来说，NAT的意思是Network Address Translation网络地址转换，你在家里通过路由器上网，那么就等于经过了路由器的这一道NAT，你家里的电脑分配到的也是192.168.0.X这类的内网地址。

NAT可以大大节省公网IP，现在各国运营商都在用，毕竟IPv4的公网IP不够发啊

　　内网是一个相对的概念，像家里的电脑通过路由器这道网关才能访问到运营商提供的网络，那么家里的局域网相对运营商网络，就属于内网；同理，运营商也可以不分配公网IP给单个用户，而是将多个用户纳入他的内网，通过统一的公网IP网关来访问互联网。这样一来，运营商就可以大大节省公网IP资源，不急着上IPv6也没什么。

要建立畅通无阻的物联网，还得找IPv6

　　当然，NAT只是权宜之计，公网IP的好处就是可以在公网上被其他IP所发现。比如说，如果手机和家里电脑都是公网IP的话，就能够直接用手机发现家里的电脑，实现IP到IP的互联，无需经过第三方服务器。处于内网的设备，要通过互联网遥控互联，往往就只能够经由第三方提供的服务器了，比如说登上同一个帐号连接某某云等等。如果这某某云倒闭了，这服务也就废了。此外内网对游戏联机、P2P传输也有影响，NAT3就能让一堆PlayStation玩家无比抓狂。总的来说NAT会让网络变得更复杂和低效，能够为所有设备分配到公网IP的IPv6才是长久之计，只是目前使用NAT仍可解决大部分需求，IPv6的海量地址需求非燃眉之急。

　　IPv6拦路虎：难以控制

　　IPv6的另外一大优点就是全面使用IPSec，数据传输经过加密，安全性大增。这会让DNS污染这类手段失效，海量的IP又封不过来。等这个技术问题解决，相信IPv6的推广会快很多，而不仅仅只局限于教育网等本身就容易控制的网络。

　　总结

　　IPv6无疑是互联网的未来，但要从实验室走向家庭，还有重重困难需要跨越。这些困难不仅仅是技术上的难题，还综合了铺设成本、市场需求以及其他一些方面的因素。虽然IPv6现在未能普及，但相信在未来十年乃至十数年，IPv6一定会走到我们身边。历史大潮不可逆，期待IPv6的降临吧。