IPv6這個(gè)名字相信大家都很熟悉了，近年來(lái)IPv6的消息報(bào)道滿(mǎn)天飛，媒體們信誓旦旦IPv4已死IPv6當(dāng)立，聲勢(shì)甚是浩大。然而IPv6可謂雷聲大雨點(diǎn)小，除了一遍遍在互聯(lián)網(wǎng)新聞中刷存在感，似乎就沒(méi)能對(duì)互聯(lián)網(wǎng)造成更多影響了。IPv6相比IPv4是否真的有很多優(yōu)點(diǎn)？IPv6為何遲遲未能普及？今天筆者就來(lái)跟大家說(shuō)一說(shuō)IPv6艱難的普及之路吧。

IPv6究竟什么時(shí)候才會(huì)到來(lái)？

  IPv6是什么？

  也許有的朋友并不能明白什么是IPv6，其實(shí)這很好理解，把詞兒拆開(kāi)來(lái)看“IP”和“v6”，就明白這是第六套IP的意思。所謂IPv6，官方的定義是第六版互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，目前正在廣泛使用的是IPv4，也就是第四版互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。IPv5去了哪里？IPv5其實(shí)有，不過(guò)這套協(xié)議試驗(yàn)性質(zhì)比較強(qiáng)，目前用于流協(xié)議比較多，并不會(huì)繼承IPv4的衣缽，IPv6才是IPv4的正統(tǒng)繼承者。
  沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議就沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)，IPv4已經(jīng)誕生了數(shù)十個(gè)年頭，已經(jīng)有點(diǎn)戰(zhàn)不動(dòng)的意思了。IPv4設(shè)計(jì)時(shí)采用的是32bit長(zhǎng)度地址，理論上可以提供近2的32次方個(gè)也就是43億個(gè)IP地址（實(shí)際可用的更少）。地球人口早已超越42億，同時(shí)每人都不會(huì)僅需要一款上網(wǎng)設(shè)備，在這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)急速擴(kuò)張的時(shí)代，就算IPv4每天凌晨四點(diǎn)起來(lái)練球，老邁的身軀也還是跟不上互聯(lián)網(wǎng)的滾滾洪流。這時(shí)候，讓IPv6接過(guò)IPv4的攤子，是件很順理成章的事情。
  和IPv4相比，IPv6可謂優(yōu)點(diǎn)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優(yōu)勢(shì)。比如說(shuō)，IPv6的包頭是固定的，不像IPv4那樣往往拖上一堆冗長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，更簡(jiǎn)短的包頭可以提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率。又比如說(shuō)，IPv6協(xié)議下的路由表更小，聚合能力更強(qiáng)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所經(jīng)過(guò)的路徑會(huì)更短，數(shù)據(jù)包無(wú)需像IPv4那樣經(jīng)過(guò)太過(guò)錯(cuò)綜復(fù)雜的中轉(zhuǎn)。IPv6雖然不能讓你的網(wǎng)速?gòu)男∷茱j升到長(zhǎng)江黃河，但大為提高的轉(zhuǎn)發(fā)效率起碼能夠減少弱雞路由器掛掉的概率。

  ◆更安全。相信不少朋友都有留意到，近年來(lái)https的網(wǎng)站越來(lái)越多，這意味著更多網(wǎng)站使用了IPSec加密數(shù)據(jù)。使用了IPSec加密的通訊更不容易被劫持和竊聽(tīng)，這是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大趨勢(shì)。然而，IPv4并沒(méi)有強(qiáng)制使用IPSec，目前仍有大量網(wǎng)絡(luò)通訊使用明文傳輸，你發(fā)什么到網(wǎng)站，網(wǎng)站傳輸什么內(nèi)容給你，圍觀者可以看得一清二楚。與之相比，IPv6強(qiáng)制使用IPSec，傳輸時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)加密，你我他都更放心。

  ◆地址更多。前文提到，IPv4之所以戰(zhàn)不動(dòng)，大的原因就是IP地址已經(jīng)枯竭。和僅有42億個(gè)IP地址的IPv4相比，IPv6設(shè)計(jì)的地址長(zhǎng)度是128bit，理論上IPv6可提供2的128次方，約……筆者都數(shù)不清是多少億個(gè)了的IP地址。在目前的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，各位大可以把IPv6的地址數(shù)理解成無(wú)窮，甚至有了“地球上每一顆沙子都能夠分配到一個(gè)IPv6地址”的說(shuō)法。從窮盡到無(wú)窮，就憑這點(diǎn)，已經(jīng)足夠讓人有動(dòng)力將IPv4換成IPv6了。
  IPv6的優(yōu)點(diǎn)并不止前文所提到的這些，IPv6還有簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)配置、支持協(xié)議擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn)，可謂重大利好。光看技術(shù)介紹，大家可能還是不太能理解IPv6有什么好。技術(shù)先進(jìn)這點(diǎn)大家是懂的，如果IPv6普及，這先進(jìn)的技術(shù)會(huì)對(duì)生活有什么升華？這世界又將會(huì)有怎樣的變化？就舉個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的例子吧。IPv6可以為目前所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都分配到公網(wǎng)IP地址，支撐起物聯(lián)網(wǎng)。
  IPv6最突出的有點(diǎn)的地址多，這可不得了。目前物聯(lián)網(wǎng)的概念炙手可熱，能夠徹底支撐起物聯(lián)網(wǎng)概念的，似乎就只有IPv6了。所謂物聯(lián)網(wǎng)，概念約莫就是盡量把一切物體都連接到互聯(lián)網(wǎng)中，近年越來(lái)越多智能設(shè)備諸如什么智能家電啊，智能手表手環(huán)等等的出現(xiàn)，就是物聯(lián)網(wǎng)風(fēng)潮所帶來(lái)的。在未來(lái)，還會(huì)有更多傳統(tǒng)物品接入到互聯(lián)網(wǎng)，什么文具啦家具啦廚具啦……乃至衣服、鞋襪等等，只要芯片夠小，沒(méi)有做不到，就怕你想不到。Google都已經(jīng)發(fā)布專(zhuān)用于物聯(lián)網(wǎng)的操作系統(tǒng)Brillo了，想想安卓在移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)的摧枯拉朽吧，物聯(lián)網(wǎng)在近年將迎來(lái)前所未有的爆發(fā)。IPv4設(shè)計(jì)時(shí)根本沒(méi)有考慮現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)際上已經(jīng)跪了。
  IPv4連手機(jī)電腦都近乎扛不動(dòng)，物聯(lián)網(wǎng)無(wú)窮設(shè)備集合起來(lái)的滾滾大潮，IPv4何德何能可以螳臂當(dāng)車(chē)！想要為物聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)設(shè)備都分配到公網(wǎng)IP，舍IPv6其誰(shuí)！就如公元前六世紀(jì)的瑪雅歷法只設(shè)置了1000年、無(wú)法用于現(xiàn)今一樣，上世紀(jì)80年代出爐的IPv4在全新的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的面前，也顯得垂垂老矣。要知道，在2011年，IPv4地址就已經(jīng)被分配完畢，IPv4真的很難再承載更多了。
  IPv4換代IPv6，怎么看都刻不容緩。然而就如開(kāi)頭所提到的，媒體高歌IPv6萬(wàn)歲已經(jīng)數(shù)年，但牢牢占據(jù)寶座的仍是IPv4。究竟是什么把IPv6這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的救世主塞在半路上？來(lái)分析分析吧。
  IPv6很美，但要變美是有代價(jià)的。從IPv4這個(gè)坑跳到IPv6這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的新平臺(tái)，其中的路可沒(méi)有給你鋪上舒舒服服的自動(dòng)電梯。IPv6難以普及的第一大原因，就是部署太困難了。

IPv6普及難？

  IPv6攔路虎：部署困難

  如果IT產(chǎn)業(yè)被一夜之間炸掉，要在新鋪設(shè)的網(wǎng)絡(luò)中全面普及IPv6協(xié)議，這并不困難。但現(xiàn)實(shí)是目前互聯(lián)網(wǎng)還活得好好的，IPv6的使命是給互聯(lián)網(wǎng)續(xù)命而不是讓其涅槃，這就要求IPv6能夠繼承IPv4的衣缽，能夠和IPv4和諧共處。遺憾的是，IPv6和v4的兼容性并不好，難以互聯(lián)互通，雙方通信需要經(jīng)過(guò)隧道。這問(wèn)題非常要命，要保持互聯(lián)網(wǎng)的暢通，只能夠搞一堆隧道，但這成本太高了。根本的解決方案，還是讓當(dāng)前IPv4設(shè)備都升級(jí)支持IPv6。IPv4和IPv6間的兼容很成問(wèn)題，目前沒(méi)有這么多資源來(lái)建立雙方的隧道。
  IPv4升級(jí)IPv6可不像系統(tǒng)升級(jí)這么簡(jiǎn)單，涉及到終端、傳輸路徑方方面面的網(wǎng)絡(luò)軟硬件升級(jí)。市面上林林總總安卓設(shè)備僅僅是升級(jí)個(gè)最新系統(tǒng)就這么困難，何況更加花樣百出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件。目前只有一些互聯(lián)網(wǎng)大企業(yè)如Google等全面部署IPv6，這些企業(yè)面向的是未來(lái)，部署IPv6等于是布置新市場(chǎng)的橋頭堡；而對(duì)于運(yùn)營(yíng)商以及一些IT小公司，是沒(méi)有什么大動(dòng)力去花大成本去升級(jí)新技術(shù)的，畢竟這又不能直接換錢(qián)——君不見(jiàn)國(guó)內(nèi)某些銀行和政府機(jī)構(gòu)網(wǎng)站至今仍只支持老舊的IE瀏覽器，反正升不升級(jí)你們都得照用，不影響它的業(yè)績(jī)，就是這個(gè)道理了。

  IPv6攔路虎：NAT

  前面說(shuō)道IPv6大的優(yōu)點(diǎn)就是地址特多，沙子都能分到公網(wǎng)IP，這必須是大好事。然而你真的需要公網(wǎng)IP這么好的東西嗎？運(yùn)營(yíng)商對(duì)你說(shuō)：no，你并不需要。
  IP地址不夠用怎么辦？那就不分配給你咯。目前運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)廣泛使用NAT，通過(guò)NAT給用戶(hù)分配內(nèi)網(wǎng)地址而非公網(wǎng)地址。啥啥啥？什么是內(nèi)網(wǎng)公網(wǎng)什么是NAT？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，NAT的意思是Network Address Translation網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，你在家里通過(guò)路由器上網(wǎng)，那么就等于經(jīng)過(guò)了路由器的這一道NAT，你家里的電腦分配到的也是192.168.0.X這類(lèi)的內(nèi)網(wǎng)地址。NAT可以大大節(jié)省公網(wǎng)IP，現(xiàn)在各國(guó)運(yùn)營(yíng)商都在用，畢竟IPv4的公網(wǎng)IP不夠發(fā)啊
  內(nèi)網(wǎng)是一個(gè)相對(duì)的概念，像家里的電腦通過(guò)路由器這道網(wǎng)關(guān)才能訪問(wèn)到運(yùn)營(yíng)商提供的網(wǎng)絡(luò)，那么家里的局域網(wǎng)相對(duì)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，就屬于內(nèi)網(wǎng)；同理，運(yùn)營(yíng)商也可以不分配公網(wǎng)IP給單個(gè)用戶(hù)，而是將多個(gè)用戶(hù)納入他的內(nèi)網(wǎng)，通過(guò)統(tǒng)一的公網(wǎng)IP網(wǎng)關(guān)來(lái)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)。這樣一來(lái)，運(yùn)營(yíng)商就可以大大節(jié)省公網(wǎng)IP資源，不急著上IPv6也沒(méi)什么。
  當(dāng)然，NAT只是權(quán)宜之計(jì)，公網(wǎng)IP的好處就是可以在公網(wǎng)上被其他IP所發(fā)現(xiàn)。比如說(shuō)，如果手機(jī)和家里電腦都是公網(wǎng)IP的話(huà)，就能夠直接用手機(jī)發(fā)現(xiàn)家里的電腦，實(shí)現(xiàn)IP到IP的互聯(lián)，無(wú)需經(jīng)過(guò)第三方服務(wù)器。處于內(nèi)網(wǎng)的設(shè)備，要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遙控互聯(lián)，往往就只能夠經(jīng)由第三方提供的服務(wù)器了，比如說(shuō)登上同一個(gè)帳號(hào)連接某某云等等。如果這某某云倒閉了，這服務(wù)也就廢了。此外內(nèi)網(wǎng)對(duì)游戲聯(lián)機(jī)、P2P傳輸也有影響，NAT3就能讓一堆PlayStation玩家無(wú)比抓狂?？偟膩?lái)說(shuō)NAT會(huì)讓網(wǎng)絡(luò)變得更復(fù)雜和低效，能夠?yàn)樗性O(shè)備分配到公網(wǎng)IP的IPv6才是長(zhǎng)久之計(jì)，只是目前使用NAT仍可解決大部分需求，IPv6的海量地址需求非燃眉之急。

  IPv6攔路虎：難以控制

  IPv6的另外一大優(yōu)點(diǎn)就是全面使用IPSec，數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過(guò)加密，安全性大增。這會(huì)讓DNS污染這類(lèi)手段失效，海量的IP又封不過(guò)來(lái)。等這個(gè)技術(shù)問(wèn)題解決，相信IPv6的推廣會(huì)快很多，而不僅僅只局限于教育網(wǎng)等本身就容易控制的網(wǎng)絡(luò)。

  總結(jié)

  IPv6無(wú)疑是互聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)，但要從實(shí)驗(yàn)室走向家庭，還有重重困難需要跨越。這些困難不僅僅是技術(shù)上的難題，還綜合了鋪設(shè)成本、市場(chǎng)需求以及其他一些方面的因素。雖然IPv6現(xiàn)在未能普及，但相信在未來(lái)十年乃至十?dāng)?shù)年，IPv6一定會(huì)走到我們身邊。歷史大潮不可逆，期待IPv6的降臨吧。