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漫画 | IPv6让世间每一粒沙子都独一无二

发表时间:2020-10-10 09:12作者:RFID世界网

我是茫茫沙海中一颗普普通通的沙子。



如果人类希望精准地找到我,

那铁定.......无门!



当然了,

估计暂时不会有人想做这种无聊的事情了。

但是以后的事情谁又说得准呢?

不过我也知道,

未来我们每一粒沙子都将有机会拥有一个地址,

就像人类能够具体到门牌号的地址一样,

是独一无二的。



有了这个地址,

我们也算得上是有身份的沙子了。

如果有人发出这样的疑问:

你们的地址也是XX省XX市······D栋一单元602吗?



那肯定不是!

我们的地址表示方法略独特,

是一串数字+字母的组合。



其实我们用的地址是大家常听说的IP地址,

它是IP协议里面的概念,

每一粒沙子想要在网络世界有身份,

就要拥有这么一个地址,

这点就很容易理解,

你们人类寄快递不也需要一个收件地址,

每个联网设备想要接受数据就必须拥有IP地址。



所谓的IP地址,它是指:



沙子没有被分配到IP地址,

可能有两方面的原因:



而IP地址有限这一点就得从IPv4说起了。

IPv4即网际协议版本4(InternetProtocolversion4),

可以将其理解为联网计算机的"第四代身份证",

是互联网的核心,

也是迄今为止使用最为广泛的网际协议版本。



IPv4地址数量一共有2的32次方,

也就是大约42.9亿个,

为什么说是2的32次方?

因为IPv4的地址格式是



随着全球联网设备的爆炸式增长,

IPv4地址池开始枯竭,

根本无法满足互联网发展的需要。

人们迫切需要更高版本的IP协议,

更大数量的IP地址池。



这个听起来有点像固定电话号码升位。



时至今日,

这个场景相信很多人仍然历历在目!

直到去年某一天,

欧洲网络协调中心(RIPE NCC)发布了一封邮件,

正式宣告全球IPv4地址耗尽,

IPv4即将退出历史舞台,

这也意味着IPv6将正式接管这一使命,

继续完成伟大的联网使命。

而所谓IPv6,

顾名思义就是互联网协议第6版(InternetProtocolversion6),

它是IPv4的下一代版本,

其实它并不是一个新鲜事物,

早在上个世纪90年代就已经诞生了。



这又得说回IPv4了,

实际上早在2011年IANA IPv4地址就已经完全用尽了,

但是当时IPv6仍在初步部署时期,

难承此重担!



因此想出了缓解此冲突的方法,

比如网络服务提供商可以重用和回收未使用的IPv4地址;

也可以用网络地址转换(NAT)的方法,

在网络服务提供商路由器后私下使用相同的IP地址。

它就像在一个公网下接入了很多私网,

当与外界连接时,

大家就又披上了公网的"马甲",

这样一来,

一个公网地址下可以提供给数十甚至数百个计算机使用。

这也是为什么直到去年RIPENCC才正式宣告的原因,

已经再也没有办法通过其他方式解决IPv4的资源问题了。

这也足以表明了IPv6稳步推进的重要性。

相比IPv4,

IPv6的地址池数量为2的128次方。

大概是这么多:

340282366920938463463374607431768211456个



这个数量值是怎么得来的呢?

还是它的地址位的长度决定的。

如果以二进制来写,

IPv6的地址是128位。

不过为了方便表达,

通常采用十六进制将其缩短成32位,

再将其分为8组,每组4位。

所以一个标准的、合法的IPv6地址长这样:

2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344



值得注意的是,

IPv6的地址是可以简写的,

每项数字前导的0可以省略。

例如,红色的"0"就可以省略,变成:



甚至如果有一组或连续几组都是0,

那么可以简写成"::":



除了地址数量之外,IPv6还有很多优点,如:

· 使用更小的路由表,因此路由器转发数据包的速度更快。

· 增加了增强的组播支持以及对流的控制,对多媒体应用很有利,对服务质量(QoS)控制也很有利。

· 加入了对自动配置的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。

· 具有更高的安全性。用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,极大地增强了网络的安全性。

· 具有更好的扩容能力。如果新的技术或应用需要时,IPV6允许协议进行扩充。

· 具有更好的头部格式。IPV6使用新的头部格式,就简化和加速了路由选择过程,提高了效率。

写在最后

随着十多年的发展,IPv6已经被很多通信网络和终端设备厂商支持,取得了长足的进步。

IPv6可直接解决当前物联网承载数量问题,海量的物联网终端设备也将迎来新的"门牌"——基于IPv6协议的多地址性,从而实现专网连接。但IPv6并非没有"缺陷":

· IPv6虽然是下一代互联网通信协议,但由于应用时间问题,IPv6协议的发展还是缺少具体的商业化应用,在未来一段时间内,IPv6依然会与IPv4共存;

· 由于IPv6和IPv4间的非对称性、过渡形式的多样性等问题,从IPv4过渡到IPv6的数据将面临着更为复杂的安全性问题;

· 由于IPv6和IPv4传输数据报的基本机制没有发生改变,IPv4网络中除IP层以外的其他四层中出现的攻击在IPv6网络中依然会存在;

· 由于缺乏大规模实践和深入的研究,IPv6实际安全防护能力如何还未明确。

在这一系列问题下,IPv6又将如何进行解决和修复,这将是物联网时代所必须解决的问题。


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