IPv6耗費31年為什么還沒替代IPv4？

早在1990年，國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組就開始規(guī)劃下一代協(xié)議，以解決IPv4地址枯竭的問題，如果從那年算起，下一代協(xié)議的規(guī)劃距今已經(jīng)過去31年的時間，為什么IPv6還沒有完全取代IPv4？要知道IPv4的歷史也不過40多年而已。

全面推廣使用IPv6，可不是喊喊口號而已。早在2017年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動計劃》，鼓勵和支持國內(nèi)龍頭互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)布應(yīng)用IPv6升級計劃。但I(xiàn)Pv6的普及，卻遠(yuǎn)沒有我們想象的那么快速。

主要原因有三點：

IPv6完全不兼容IPv4

有可替代方案

缺少升級動力

不兼容是硬傷

IPv6協(xié)議的設(shè)計者認(rèn)為，在2003年前后，隨著IPv4地址的不斷減少，IPv6會得到全面普及。然而直至2019年，最后一個IPv4正式枯竭時，IPv6仍然沒有大規(guī)模被采納。

其主要原因可以歸結(jié)于兼容性問題。

我們知道，兼容有兩種方式：向前兼容和向后兼容。

如果IPv6和IPv4是向前兼容，那么處理IPv4協(xié)議的硬件設(shè)備，可以不用更新就能處理IPv6數(shù)據(jù)。這樣一來，硬件設(shè)備無需更新，成本大大降低。

另外一種是向后兼容，即使用IPv6的硬件設(shè)備，能同時處理IPv4的數(shù)據(jù)包。這種兼容方式，雖然要升級硬件設(shè)備，但至少IPv6協(xié)議的推進(jìn)，也不會像現(xiàn)在那樣復(fù)雜。

然后，IPv6的設(shè)計者，既沒有考慮向前兼容，也沒有考慮向后兼容，以至于只能通過雙協(xié)議棧、隧道技術(shù)、NAT64來實現(xiàn)協(xié)議的過渡。IPv6的推進(jìn)工作成本增加了不少。

工程師的想象力

雖然不兼容是硬傷，但如果真的有一天IPv4地址完全被用完，新的硬件設(shè)備也不得不使用IPv6地址。

然而，聰明的工程師們，充分發(fā)揮想象力，使用了一種名為“NAT”的技術(shù)，它能變相緩解IPv4枯竭帶來的問題。

NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換協(xié)議），是一種在IP數(shù)據(jù)包通過路由器時修改網(wǎng)絡(luò)地址的技術(shù)。

但是NAT本身有局限性，很多服務(wù)都會受到限制。它也違反了主機之間應(yīng)當(dāng)直接對話的原則，也違反網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則，不利于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。使用IPv6替代IPv4，才是正途。

利益從中作祟

IPv6協(xié)議的推進(jìn)，一部分阻力來自運營商。IPv4地址由于具有稀缺性，并不免費，相反隨著IPv4越來越少，它的價值變得越來越高。如果IPv6全面普及，勢必會給運營商造成不小的損失。

當(dāng)然還有另一方面，由于不兼容問題，運營商對老舊設(shè)備進(jìn)行升級，以支持IPv6，這將是一筆很大的資金投入。而這筆資金投入，并沒有產(chǎn)生額外的效益，運營商沒有動力這么做。

IPv6勢在必行

雖然歷史的包袱，IPv6還背著，但比起之前，要起色不少。如今絕大部分新設(shè)備早已支持IPv6，像設(shè)備商、手機廠商、電腦廠商基于趨勢考慮，也早已普遍支持IPv6。

我們?nèi)嫫占巴七M(jìn)IPv6，一方面是解決IPv4地址枯竭問題，也有出于網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)主權(quán)方面的考慮。

在IPv4時代，全球DNS根服務(wù)器一共13臺，卻無一臺在中國，如果爆發(fā)戰(zhàn)爭，對方切斷DNS服務(wù)，那么我們的互聯(lián)網(wǎng)將出于半癱瘓狀態(tài)。

而在IPv6時代，則完全不同。2017年我們已開始實施“雪人計劃”，在全球完成25臺IPv6 DNS服務(wù)器的架設(shè)。如果IPv6普及，那時我們將不再受制于人。

雖然IPv6推廣進(jìn)展緩慢，但不難預(yù)見，未來一定是IPv6的時代。到時可能就會像IPv6設(shè)計者所宣稱的，可以為地球上每一粒沙子配上一個IP地址，那時互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將超出所有人的相像。
責(zé)編AJX