IPv6:IPv4犯的错 为什么要我来弥补!

来源:互联网
更新时间:2016/12/9 11:17:07
责任编辑:李志喜
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在过去的十年间,IPv6本来应该得到很大的发展,但事实上这种好事并没有降临,由此导致了一个结果,那就是大部分人都不了解IPv6的一些知识:它是什么?怎么使用?为什么它会存在?

IPv4做错了什么?

自从1981年发布了RFC791标准以来我们就一直在使用IPv4。在那个时候,电脑又大又贵还不多见,而IPv4号称能提供40亿条IP地址,在当时看来,这个数字好大好大。

不幸的是,这么多的IP地址并没有被充分利用起来,地址与地址之间存在间隙。

举个例子,一家公司可能有254(28-2)条地址,但只使用其中的25条,剩下的229条被空占着,以备将来之需,于是这些空闲着的地址不能服务于真正需要它们的用户,原因就是网络路由规则的限制。

最终的结果是在1981年看起来那个好大好大的数字,在2014年看起来变得好小好小。

互联网工程任务组(IETF)在90年代初指出了这个问题,并提供了两套解决方案:无类型域间选路(CIDR)、私有IP地址。

在CIDR出现之前,你只能选择三种网络地址长度:24位(共16,777,214个可用地址)、20位(共1,048,574个可用地址)、16位(共65,534个可用地址)。CIDR出现之后,你可以将一个网络再划分成多个子网。

举个例子,如果你需要5个IP地址,你的ISP会为你提供一个子网,里面的主机地址长度为3位,也就是说你最多能得到6个地址。——抛开子网的网络号,3位主机地址长度可以表示0~7共8个地址,但第0个和第7个有特殊用途,不能被用户使用,所以你最多能得到6个地址)。

这种方法让ISP能尽最大效率分配IP地址。“私有地址”这套解决方案的效果是,你可以自己创建一个网络,里面的主机可以访问外网的主机,但外网的主机很难访问到你创建的那个网络上的主机,因为你的网络是私有的、别人不可见的。

你可以创建一个非常大的网络,因为你可以使用16,777,214个主机地址,并且你可以将这个网络分割成更小的子网,方便自己管理。

也许你现在正在使用私有地址。看看你自己的IP地址,如果这个地址在这些范围内10.0.0.0–10.255.255.255、172.16.0.0–172.31.255.255或192.168.0.0–192.168.255.255,就说明你在使用私有地址。

这两套方案有效地将“IP地址用尽”这个灾难延迟了好长时间,但这毕竟只是权宜之计,现在我们正面临最终的审判。

IPv4还有另外一个问题,那就是这个协议的消息头长度可变。

如果数据的路由通过软件来实现,这个问题还好说,但现在路由器功能都是由硬件提供的,处理变长消息头对硬件来说是一件困难的事情。一个大的路由器需要处理来自世界各地的大量数据包,这个时候路由器的负载是非常大的,所以很明显,我们需要固定消息头的长度。

在分配IP地址的同时,还有一个问题,因特网是美国人发明的(这个万恶的资本主义国家占用了大量IP地址),其他国家只得到了IP地址的碎片。我们需要重新定制一个架构,让连续的IP地址能在地理位置上集中分布,这样一来路由表可以做的更小(想想吧,网速肯定更快)。

还有一个问题,这个问题你听起来可能还不大相信,就是IPv4配置起来比较困难,而且还不好改变。你可能不会碰到这个问题,因为你的路由器为你做了这些事情,不用你去操心,但是你的ISP对此一直是很头疼的。

下一代因特网需要考虑上述的所有问题。

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