IPv4地址耗盡對我們意味著什么
ARIN(美國互聯網地址注冊管理機構)宣布IPv4地址的耗盡的消息正在加速向IPv6轉型的速度。對此我們需要知道以下一些關于相關知識。
就在幾周以前,我們進入到了互聯網時代的尾端。負責在北美地區分配互聯網地址的機構ARIN宣布,他們已經用盡了其基于IPv4標準的地址庫。盡管用戶看不到IPv4,但是IPv4卻在互聯網創建時期發揮了重要作用。我們正是通過促進數以百萬的臺計算機、智能手機、平板電腦和智能設備的連接認識了它們。
被廢棄是它們的最終命運,這可能是無法避免的。通過將相互連接的設備組成一個龐大的網絡,它們幫助吸引到了更多的互聯網用戶和設備,這些用戶和設備的數量超過了它們的容量。目前人們的舉措是加速向IPv6轉型的步伐。作為下一代互聯網協議,IPv6等待大顯身手的這一刻已經等待了十多年。盡管對于支持不斷增長的具備相互連接功能的溫度計、手表、汽車和其它智能設備的問題,這一新標準是一個終極答案,但是在準備轉型之前我們需要知道一些事情。
IP的演進
互聯網協議(IP)是一套規則,其管理著數據通過互聯網從一臺計算機傳輸至另一臺計算機的方式。每臺計算機必須要有一個IP地址,這個地址具有唯一性,就如同大街上的門牌號碼,其作用是告訴其它的計算機自己在哪里,以便能夠傳輸信息。
從名稱中我們就可以猜到IPv4是第4個版本,但是它們卻是首個大規模執行的協議。IPv4在1981年被引入,與那個時代的許多事情一樣,它們有著自己的時代特點。IPv4使用的是32位編碼方案,8個字節被分為4段,每段被一個句點所分隔,例如194.66.82.11。這一方案能夠容納43億個地址。在里根的首個任期內,PC時代還處于起步階段,主流家庭還沒有計算機,更不要說“貓”了。因此它們沒有預料到我們將會需要更多的地址。
目前的難題在上世紀九十年代逐步開始出現端倪,當時家用計算機的價格開始下降,同時萬維網出現爆炸式增加。突然之間,每個人都開始接入互聯網。到本世紀初,大多數家庭并不僅僅擁有一臺計算機,他們擁有多臺計算機,以及許多智能手機,以及一臺或是兩臺平板電腦。如今,通過新興起的物聯網,人們可以把各種設備,從智能電冰箱到帶有內置式安全攝像頭的智能門廊燈,都接入到他們的家庭網絡。所有的東西不可能都獲得一個唯一的IP地址。
盡管出現了數字化浪潮,但是我們直到現在才用盡IPv4地址,這要歸功于路由器中的網絡地址轉換(NAT)地圖。NAT讓我們的路由器成為了家庭網絡和互聯網之間的一個代理,多臺設備只要使用一個IP地址就可以連接至互聯網。這對于保留IPv4地址非常有用。
IPv6(IPv5據報道被用于了鑒定試驗性互聯網流協議)通過128位地址方案解決了這一問題,其通過冒號分隔成了8個16位片段。這樣一來可以提供340乘以1000的12次方個唯一IP地址。如果你對這一數字沒有概念,你可以想象一下1后面有360個零的情況,這足以服務幾代互聯網用戶和他們的設備。
下一代協議的好處不僅僅是直接尋址。作為加密和驗證每個單個數據包的協議組,IPSec對于內置在IPv6中的IPv4來說是一個可選組件。它們不僅可以有效抑制不法分子和犯罪分子對我們發動各類網絡攻擊,同時還可以幫助提升性能,如更強大的更高效的連接。
IPv6的漫長之路
盡管IPv6自1999年就已經做好了大規模部署的準備,但是它們的部署速度十分緩慢。到了2015年,全球1000個頂級網站中僅有約14%的網站,包括臉書、谷歌和維基百科在內,部署了這一協議。盡管對于IPv4即將用盡我們已經警告了數年,但是僅有一小部分用戶采用了新協議,因為IPv6并不向下兼容IPv4設備,因此網站和服務商沒有動力去積極主動地進行轉型。
難以轉型當中還存在另一個更大的原因。對于許多公司來說,他們只是簡單地要求他們的互聯網服務提供商(ISP)提供IPv6服務。但是對于ISP和主管自己的互聯網服務的企業來說,后端調整非常的復雜,任何一個失誤都會導致服務速度放慢,或是導致用戶和客戶完全無法訪問他們的網站。
IHS旗下Infonetics Research的分析師Michael Howard稱:“對于任何運營人員來說這都是一項艱巨的任務。協議可能非常的完善,但是操作卻需要非常小心,因為它必須要與所有的路由器進行協調。”
正如ARIN所擔心的那樣,清算日已經來臨,這要求云服務提供商、網絡主機和其他機構立即行動起來(+本站微信networkworldweixin),不能再拖延向IPv6轉型的步伐。
對用戶的影響
即便我們立即轉型將所有的互聯網連接都換成IPv6,前景也不會變得像用戶看到的那樣悲觀。IPv6兼容性需求會影響到我們每天使用的所有東西這一點是真的,例如計算機系統、瀏覽器、殺毒軟件、調制解調器、路由器、網關、網絡電視、藍光播放器、AV接收器、VoIP設備、視頻會議程序、互聯網家庭安全系統等等。
不過大多數計算機系統已經為IPv6做好了準備。Windows從Vista 開始,Mac OS 從Panther開始就已經包括了成熟的IPv6支持。對于iOS、安卓以及所有主流瀏覽器來說,它們也已經做好了準備。由于智能設備成為了推動IPv6部署的一個主要推動力,因此它們也已經做好了轉型準備。
向IPv6轉型的主要障礙可能是我們的家庭網絡,因為許多老式路由器并不兼容IPv6。許多消費者,尤其是那些對科技并了解的消費者并不愿意迅速對轉型做出響應,如果他們還沒有對此做好準備,那么大多數ISP將通過即支持IPv4又支持IPv6的雙堆棧模式部署IPv6。
鑒于這種情況,整個互聯網徹底轉向IPv6還將有一段時間。但是如何用戶想提前做好準備,那么他們需要做一些工作。
第一步是訪問Test-IPv6.com以檢測自己的狀態。它們會在幾秒鐘內給出用戶的IPv4地址、互聯網服務提供商名稱、用戶當前狀態對IPv6瀏覽的意義以及IPv6準備得分。如果用戶正在使用IPv6,那么它們也會給出用戶的IPv6地址。此外,它們還會告訴用戶,他們的ISP 常用的DNS服務器是否具有IPv6訪問功能。
根據測試結果,下一步可能是給用戶的服務提供商打電話或是發電子郵件。包括康卡斯特和AT&T在內,一些ISP已經有了IPv6支持網站。
下一步是檢測用戶網絡設備的IPv6兼容性。如果用戶使用的是由ISP提供的調制解調器、路由器、或是網關,那么用戶可以詢問服務提供商它們是否支持IPv6。如果不支持,那么服務提供商會進行升級。如果是用戶自購產品,那么用戶可以訪問制造商的網站查詢這些產品,如果自購產品只支持IPv4,那么用戶最終需要自掏腰包進行升級。由于IPv6論壇推動的IPv6認證程序已經列出了一份測試合格的IPv6產品列表。用戶可以根據這份列表購買新的替代產品。
需要注意的是,如果用戶徹底轉至IPv6上,那么他們只能夠訪問支持IPv6的網站。這些網站目前仍然是數量不多。在較長一段時間內繼續堅持使用IPv4仍然具有重要意義。具體情況還要看ARIN發布的信息是否能夠讓互聯網內容和服務提供商先行動起來。