隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，IPv4地址空間已經(jīng)逐漸耗盡，而IPv6應(yīng)運(yùn)而生，為下一代互聯(lián)網(wǎng)提供了無限的可能性。愛陸通為您一文講解相關(guān)知識。

IPv6是什么？

IPv6最顯著的特點(diǎn)是其巨大的地址空間，使得每一個物體都可以擁有一個獨(dú)立的IP地址。此外，IPv6還增強(qiáng)了安全性，集成了IPsec協(xié)議，支持網(wǎng)絡(luò)層防火墻，使得數(shù)據(jù)傳輸更為安全可靠。在性能方面，IPv6簡化了路由表，使得快速安全通信成為可能。

然而，IPv6的部署并非一帆風(fēng)順。現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備需要經(jīng)過一系列的兼容性測試，全球IP地址轉(zhuǎn)換（NAT）也給IPv6部署帶來了挑戰(zhàn)。不過，各大互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）以及操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商都在積極支持IPv6。

?IPv6地址如下所示：2620:cc:8000:1c82:544c:cc2e:f2fa:5a9b。它們不是四個數(shù)字，而是八個數(shù)字，并且使用冒號而不是逗號進(jìn)行分隔。是的，它們?nèi)慷际菙?shù)字。其中包含字母是因為IPv6地址是以十六進(jìn)制（Base16）表示法編寫的，這表示需要16個不同的符號來唯一地表示Base10數(shù)字1-16。使用的是數(shù)字0-9加上字母AF。每個數(shù)字代表一個16位的二進(jìn)制數(shù)，范圍從000000000000到11111111111111。

IPv6是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版本的縮寫，是用于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N協(xié)議。其目的是為了解決IPv4地址空間不足的問題，并能更好地支持互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。IPv6采用128位地址格式，相比IPv4的32位地址，擁有更多的地址空間，可以為更多的設(shè)備分配唯一的IP地址。IPv6還提供了更強(qiáng)的安全性和可靠性，并支持更多的網(wǎng)絡(luò)特性和功能。因此，IPv6被視為互聯(lián)網(wǎng)的下一代協(xié)議。

與IPv4地址的區(qū)別

你可能對IPv4地址非常熟悉，它是由四個部分組成的，每個部分由點(diǎn)分隔，例如：45.48.241.198。每個部分都用傳統(tǒng)的十進(jìn)制數(shù)字寫出來，表示一個從0到255的8位二進(jìn)制數(shù)（以二進(jìn)制形式為00000000到11111111）。

IPv6地址如下所示：2620:cc:8000:1c82:544c:cc2e:f2fa:5a9b。它的表示方式并不是四個數(shù)字，而是八個數(shù)字，這些數(shù)字之間用冒號而不是逗號分隔。是的，這些數(shù)字都是用來表示十六進(jìn)制（Base16）的。之所以有字母出現(xiàn)，是因為IPv6地址需要使用16個不同的符號來唯一地表示Base10數(shù)字1-16。這些數(shù)字的范圍從000000000000到11111111111111，而每一個數(shù)字都代表著一個16位的二進(jìn)制數(shù)。所使用的符號包括數(shù)字0-9以及字母A到F。

IPv6具有許多優(yōu)點(diǎn)。下面是一些主要好處：

1.地址空間更廣闊：IPv6采用128位地址，相比IPv4的32位地址，擁有更大的地址空間，可以為更多的設(shè)備和用戶提供獨(dú)立的IP地址。

2.提升網(wǎng)絡(luò)性能：IPv6引入了更高效的路由技術(shù)，減少了網(wǎng)絡(luò)擁堵和延遲，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和質(zhì)量。

3.簡化網(wǎng)絡(luò)配置：IPv6通過自動配置機(jī)制，使得設(shè)備能夠自動獲取IP地址和網(wǎng)絡(luò)配置，無需手動設(shè)置，減少了對管理員的依賴。

4.增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性：IPv6引入了IPSec協(xié)議作為標(biāo)準(zhǔn)配置，提供了更好的數(shù)據(jù)傳輸加密和認(rèn)證功能，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性和隱私性。

5.支持新的應(yīng)用和服務(wù)：IPv6為支持新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和服務(wù)提供了更好的基礎(chǔ)，例如物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)等。

IETF在工作中不僅擴(kuò)展了地址空間，還對IPv6進(jìn)行了增強(qiáng)，與IPv4相比。IPv6協(xié)議能夠更高效地處理數(shù)據(jù)包，提升性能和安全性。它讓互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商通過更加分層的路由表來減小其尺寸。

NAT是什么？

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）和IPv6是兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。NAT是一種將一組私有IP地址映射到公共IP地址的方法，用于解決IPv4地址不足的問題。IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它提供了更大的地址空間和更好的網(wǎng)絡(luò)安全性。兩者的目的都是為了提高網(wǎng)絡(luò)連接的效率和可用性。

IPv6的普及受到了一些延遲，其中一個原因是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT），它將私有IP地址轉(zhuǎn)換為公共IP地址。這樣一來，擁有私有IP地址的公司設(shè)備就可以發(fā)送和接收來自私有網(wǎng)絡(luò)之外擁有公共IP地址的設(shè)備的數(shù)據(jù)包。

在沒有網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）的情況下，那些擁有數(shù)千或數(shù)萬臺計算機(jī)的大型公司想要與外部進(jìn)行通信，就會消耗大量的公共IPv4地址。然而，由于IPv4地址的數(shù)量有限且接近枯竭，已經(jīng)到了必須予以數(shù)字分配的臨界點(diǎn)。

使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）可以解決這個問題。通過NAT，成千上萬個使用私有IP地址的計算機(jī)可以通過NAT設(shè)備（例如防火墻或路由器）與公共互聯(lián)網(wǎng)連接。

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）的工作原理如下：當(dāng)一個公司內(nèi)部的計算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包到公司網(wǎng)絡(luò)以外的公共IP地址時，數(shù)據(jù)包首先會到達(dá)NAT設(shè)備。NAT設(shè)備會記錄下數(shù)據(jù)包的源地址和目標(biāo)地址，并將其存儲在轉(zhuǎn)換表中。

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）是一種技術(shù)，它將數(shù)據(jù)包的原始地址修改為NAT設(shè)備的公網(wǎng)地址，并將其發(fā)送到外部目標(biāo)。當(dāng)返回數(shù)據(jù)包到達(dá)時，NAT將目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換為發(fā)起通信的計算機(jī)的私有IP地址。這樣，一個公共IP地址就可以代表多個私有地址的計算機(jī)。

IPv4將何時停止使用？

從2011年到2018年，全球絕大多數(shù)地區(qū)已經(jīng)耗盡了新的IPv4地址，但是隨著IPv4地址的買賣和復(fù)用，我們不會完全耗盡它們，任何剩余的地址都將用于IPv6轉(zhuǎn)換。

由于沒有確定的關(guān)閉日期，所以人們無需擔(dān)心他們的互聯(lián)網(wǎng)訪問將突然消失。隨著越來越多的網(wǎng)絡(luò)過渡、越來越多的內(nèi)容站點(diǎn)支持IPv6，并且越來越多的終端用戶升級設(shè)備以獲得IPv6功能，世界將逐漸遠(yuǎn)離IPv4。

為什么沒有IPv5呢？

IPv5也被稱為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，簡稱為ST。它是專為跨越IP網(wǎng)絡(luò)的面向連接通信而設(shè)計的，旨在提供語音和視頻支持。

這項任務(wù)取得了成功，并被用于實(shí)驗。然而，它的流行應(yīng)用存在一個缺點(diǎn)，即采用了與IPv4相同的32位地址方案。結(jié)果，它面臨與IPv4相同的問題，即可用的IP地址數(shù)量有限。因此，IPv6的開發(fā)和最終采用應(yīng)運(yùn)而生。雖然IPv5從未公開采用，但I(xiàn)Pv5的名稱已被使用完畢。