IPv6和IPv4这哥俩长得如此相像,以至于很容易给人一个错觉:IPv6和IPv4没有什么本质的区别,只不过一个比另一个地址多、块头大罢了。这个看法似乎不能算错,它们都是基于IP地址的互联网协议,与压根不需要IP地址的“后IP”革命性新技术架构相比,IPv6只能算做对IPv4的改良。然而这种看法也不能算对,因为如果IPv6只是换汤不换药的话,IPv4向IPv6的过渡就不会像现在这样进展缓慢。
IPv4提供43亿IP地址,为互联网近几十年的辉煌发展奠定了重要基础。而IPv6将提供的地址比IPv4多40亿倍。当量变达到这种程度,质变也就产生了。
针对IPv4在应用中产生的各种问题,IPv6在设计结构上就已经与IPv4大不一样,做了许多改进,由此也带来了功能上的巨大变化。
IPv4里的报头类型比较多,内容比较丰富,都要求用软件控制,带来的开销比较大。IPv6报头结构简化,适合用硬件处理转发,可以提高服务质量,缩短延时。
IPv4为了解决地址不够用的问题,想出子网划分、地址块切碎等各种办法来延长IPv4的寿命,这些小块地址分布在全球各个角落,很难找到,还使路由表总数达到几十万条。为了处理数量庞大的路由表,核心服务器需要很强的CPU和内存,价格贵,成本高,也增加了延迟。而IPv6地址结构大,其地址分配一开始就遵循聚类原则,容易形成有效的地址汇聚,仅用几千条路由表地址就做到了对全球主要地区的地址分布覆盖。
IPv6可以用移动设备上网,并能在带来更好处理性能的同时,降低设备的复杂性。
IPv6加入了对自动配置的支持,使得网络尤其是局域网的管理更加方便和快捷。
IPv6具有更高的安全性,用户可以对网络层数据进行加密并对IP报文进行校验。
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总之,IPv6协议可解决IPv4协议中存在的许多问题,可满足未来的高性能、易扩展的网络互联。未来十年中,各种各样联网的智能终端(如信息家电、手机、PDA、网络汽车、传感器、网络摄像头以及RFID标签等)以及创新应用(如移动数据、物联网、三网融合等),不仅将对IP地址资源产生巨大的需求,也将对IP服务性能提出更高的要求。这些只能由IPv6来满足和实现。
IPv6为了实现这些功能做出了结构上的优化,与IPv4不完全兼容,这也是导致IPv6迟迟得不到有效推进的原因之一。其实,现在已有一些比较成熟的支持IPv6和IPv4互通的过渡技术。例如隧道类技术的基本思想都是将一种类型的数据包封装,在另一种类型网络上进行传输,通信的两端都需要具有封包和解包的能力。
阻碍IPv6推进的除了技术上的原因,更多的还有认识上的原因。一些公司采用治标不治本的私有地址方案解决IP地址不足难题,缺乏长远眼光。还有人眼光过于长远,认为互联网将发展到“后IP”时代,因而迟迟不愿进行IPv6改造,害怕刚改完又落后了。
欧美目前的确是有一部分人在研究“后IP”技术,我国也有。然而这类技术远未成熟,离商用就差得更远。IPv6是目前世界公认的下一代互联网最可行的技术。美国虽然IP地址充裕,也早在2008年就已要求新购设备必须能兼容IPv6,否则不能进入政府采购清单,这充分说明了他们的倾向性。
从IPv4到IPv6,不仅仅是网络技术的巨变,还将带来网络生态的质变。
你准备好了吗?