網(wǎng)上流傳的消息是，有一種新的網(wǎng)站技術(shù)，可以提供更快、更安全的網(wǎng)絡(luò)瀏覽體驗(yàn)，它被稱為IPv6。事實(shí)證明，這種協(xié)議根本不是新的，而是自1998年以來一直在互聯(lián)網(wǎng)上慢慢擴(kuò)散，等待它發(fā)光的時(shí)刻。這種IP技術(shù)通過128位傳遞信息，比其32位的前身IPv4有了廣泛的擴(kuò)展，但這對大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)用戶來說實(shí)際上意味著什么？一旦你把它拆開，這項(xiàng)看似神秘的技術(shù)實(shí)際上比最初看起來要簡單和容易理解得多。

首先，對于新來者來說，重要的是要注意互聯(lián)網(wǎng)是在一套共同的協(xié)議上運(yùn)行的，這些協(xié)議允許計(jì)算機(jī)相互對話。為了讓一臺計(jì)算機(jī)向另一臺計(jì)算機(jī)發(fā)送信息，這兩臺計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上必須是可識別的。這些標(biāo)識符被稱為一臺計(jì)算機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）地址。自20世紀(jì)90年代初IPv4誕生以來，這一直是計(jì)算機(jī)相互對話的常用手段，它取代了70年代和80年代使用的TCL協(xié)議。其次，重要的是要理解IPv4地址是非常有限的–只存在4,294,967,296。當(dāng)你把所有在互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行的電腦、智能手機(jī)、智能手表、游戲機(jī)和平板電腦放在一起時(shí)，這個(gè)數(shù)字實(shí)際上是非常小的。

什么是IPv4？

IPv4代表互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本4；它于1983年由美國政府在其高級研究計(jì)劃局網(wǎng)絡(luò)（ARPANET）中首次推出。該協(xié)議繼承了TCL，以32位二進(jìn)制代碼為基礎(chǔ)，可以用十六進(jìn)制數(shù)字代碼表示，也稱為十六進(jìn)制代碼。每一節(jié)十六進(jìn)制代碼表示連接到ISP的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)和連接到該網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)單獨(dú)設(shè)備的地址。

這就像一個(gè)單一的IPv4地址被分割成其網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。這些有時(shí)被稱為網(wǎng)絡(luò)的 “街道名稱 “和 “家庭地址”，并被稱為 “子網(wǎng)掩碼 “的東西分開，表明哪個(gè)數(shù)值屬于整個(gè)IP地址的哪一半。至少，這就是流行的技術(shù)教育YouTuber CBT Nuggets的簡化方法。不管怎么說，這都是對IPv4如何工作的一個(gè)非常簡單的解釋，而沒有深入到DHCP配置等概念，這在IPv6中不再重要。

什么是IPv6？

IPv6是IPv4的后續(xù)版本，但兩者是完全不同的野獸。兩種協(xié)議之間最大和最重要的區(qū)別是IP地址的書寫方式?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)為這些差異提供了一個(gè)簡單的例子，解釋說：”IPv6地址符號是八組四位十六進(jìn)制數(shù)字，各組之間用冒號隔開，例如2001:db8:1f70:999:de8:7648:3a49:6e8，盡管有一些方法可以縮寫這種符號。作為比較，IPv4符號是四組十進(jìn)制數(shù)字，各組之間用點(diǎn)分開，例如198.51.100.1″。

從一個(gè)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)，就像從拉丁語轉(zhuǎn)換到英語；IPv6的功能與IPv4相似，它帶有一些相同的根源，但它最終是一個(gè)更多樣化的命名法。請注意，IPv4和IPv6之間根本不存在對話。大多數(shù)現(xiàn)代系統(tǒng)在兩個(gè)版本的互聯(lián)網(wǎng)上都有一個(gè)IP地址，但I(xiàn)Pv4地址不能與IPv6地址對話，反之亦然。當(dāng)一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商給一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一個(gè)IPv4和一個(gè)單獨(dú)的IPv6地址時(shí)，這被稱為 “雙堆疊 “或 “雙IP堆疊”。

哪個(gè)更快？

由于一個(gè)IPv6地址有128位二進(jìn)制代碼，而不是IPv4的32位，因此在基于IPv6的互聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有可能占據(jù)無限的數(shù)字空間，因?yàn)榛旧喜豢赡芨F盡所有的潛在變體和排列組合。 要了解IPv6在企業(yè)規(guī)模上的好處，重要的是要知道許多網(wǎng)絡(luò)–包括住宅和企業(yè)–已經(jīng)將大量的計(jì)算機(jī)和其他連接互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備隱藏在IPv4地址后面，使用的是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）?；旧?，NAT是一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，作為網(wǎng)絡(luò)和ISP之間的緩沖層，允許幾個(gè)設(shè)備通過同一個(gè)IPv4網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行連接，即使他們不在同一地點(diǎn)。

當(dāng)然，只要涉及到一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)層，就必然會(huì)降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?網(wǎng)絡(luò)所有者采用IPv6意味著不再需要NAT，因?yàn)樗新?lián)網(wǎng)的設(shè)備都可以與所有聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備對話，理論上可以加快整個(gè)運(yùn)行速度。 然而，在實(shí)踐中，情況可能并不總是如此，至少現(xiàn)在是這樣。Infoblox分解了兩種協(xié)議之間的速度差異，指出在某些情況下，IPv6可能比IPv4慢。Avast揭示了這一現(xiàn)象的潛在原因，指出IPv6的數(shù)據(jù)包較大，可能偶爾會(huì)放慢速度。然而，除此之外，該公司解釋說，隨著采用率的增加，IPv6網(wǎng)絡(luò)最終會(huì)變得更快，因此，在優(yōu)化該技術(shù)的性能方面會(huì)投入更多努力。 從長遠(yuǎn)來看，IPv6將超過IPv4，盡管目前它可能不總是更快的選擇。

IPv6是一項(xiàng)新技術(shù)嗎？

在過去的二十年里，你可能一直在訪問基于IPv6和IPv4的混合網(wǎng)站。然而，從發(fā)明一項(xiàng)新的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議技術(shù)到它被成熟的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商廣泛采用之間的時(shí)間距離是比較長的。這種延遲的原因是，IP技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)部分，受過IPv4培訓(xùn)的工程師在使用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)更加得心應(yīng)手，而且當(dāng)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生任何形式的轉(zhuǎn)變時(shí)，通常是一件大事–特別是當(dāng)它的規(guī)模和范圍如此之大時(shí)。在ISP的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中這樣做會(huì)帶來難以計(jì)算的成本，即使IPv6有更好的內(nèi)置安全功能，這種規(guī)模的轉(zhuǎn)變也有可能給服務(wù)提供商的運(yùn)營和底線帶來新問題。

此外，許多通常使用IPv4的網(wǎng)絡(luò)工程師可能只熟悉它，直到大約十年前，他們可能沒有什么金錢上的動(dòng)力來重新學(xué)習(xí)輪子。畢竟，IPv6花了25年左右的時(shí)間，才達(dá)到了對服務(wù)提供商有足夠規(guī)模的廣泛吸引力的程度。

IPv4和IPv6有很大的不同

IPv6不僅僅是對一個(gè)新協(xié)議的升級；它在核心層面上對互聯(lián)網(wǎng)的工作方式采取了根本性的改變。一方面，它的可擴(kuò)展性要強(qiáng)得多，為與互聯(lián)網(wǎng)及其用戶一起增長和擴(kuò)大單一網(wǎng)絡(luò)提供了無限的機(jī)會(huì)。但與此同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）花了很長時(shí)間來開發(fā)和分發(fā)IPv6。它幾乎沒有激勵(lì)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商拋棄NAT，或至少引入雙棧，而在一個(gè)主要基于IPv4的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施雙棧仍需要大量的時(shí)間、人力和現(xiàn)金投資。

然而，互聯(lián)網(wǎng)終于達(dá)到了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)–現(xiàn)代系統(tǒng)和路由器能夠連接到IPv6網(wǎng)絡(luò)，而IPv6的壓倒性普及可能會(huì)很快發(fā)生。IPv6不僅幫助互聯(lián)網(wǎng)避開了將在2019年左右發(fā)生的IP地址大災(zāi)難，而且它還是一個(gè)更加強(qiáng)大和可擴(kuò)展的架構(gòu)。如果安全地實(shí)施，像IPsec（IP安全）這樣的功能可以使網(wǎng)絡(luò)操作總體上更加簡單和快速。盡管如此，仍有工作要做。2021年3月18日，F(xiàn)edTech報(bào)道，美國政府只有41%的IP啟用域是基于IPv6的，聯(lián)邦政府已經(jīng)設(shè)定了一個(gè)時(shí)間表，到2025年達(dá)到80%的純IPv6域覆蓋率。 這就是為什么IPv6被公開地稱為新一代或下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議技術(shù)。