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IPv4只剩100天了

| 作者 Alex Blewitt 关注 4 他的粉丝 ,译者 张龙 关注 12 他的粉丝 发布于 2010年11月29日. 估计阅读时间: 5 分钟 | Google、Facebook、Pinterest、阿里、腾讯 等顶尖技术团队的上百个可供参考的架构实例!

互联网是基于名为IPv4的网络协议的,该协议是TCP(HTTP及聊天应用使用)与UDP(视频与音频应用使用)的基石。它使用了4字节的IP地址(如192.168.54.32)来识别通道中的端点(大多数人和应用都会使用DNS名,它会将www.infoq.com转换为数字化的IPv4地址,如63.246.7.184)。

然而遗憾的是,IPv4地址空间很快就要耗尽了。根据@ipv4countdown所述,剩下的IPv4地址将在100天之内用尽;其余下的总数量不到1.6亿,也就是说剩下的地址大约为9.137.0.0个。我们已经用完了(或者说无法再分配)245.0.0.0个IPv4地址,因此他们的使用速度将是非常迅速的。该数据显示在Hurricane Electric的一个倒计时盘中,Hurricane Electric则是一个IPv6供应商。

目前还有一些IPv4地址可供使用。一些早先的网络先驱还留有大量的IP地址(可能还未使用);由于收购的原因,单个组织可能持有互联网的某个重要部分。然而,这仅仅会将IPv4地址将会耗尽这个不争的事实延期几个月而已。xkcd于2006年绘制的这个互联网地图展示了顶层的8个地址(也就是1.0.0.0),像是Apple、DEC、贝尔实验室以及波音等公司都会获得IPv4地址的1/256,这让人感到担心。

一些人认为可以使用NAT(搭配上UPnP)来解决问题,减少对公共IP地址的需求量,但事实却并非如此。移动网络通常都会使用IPv4 NAT为每个设备分配一个“私有”类型的网络,比如人们在热点通常会找到10.x.x.x网络或是192.168.x.x网络。这些虽然不是公共地址,但路由本身仍旧需要使用IPv4地址以正常运作。

从长远来看,唯一的解决方案就是IPv6。它会极大地增加网络空间,过去十年所开发的大多数网络工具都支持IPv6,同时操作系统本身也对其提供了良好的支持。关键问题在于IPv6向用户公布的时间太晚了,支持IPv6的xDSL调试解调器还不多(大多数只支持IPv4)。英国电信公司已经开始布局其21世纪网络了(将电话迁移到IP主干网上),20世纪的网络协议让人觉得很可笑。

IPv6本身使用了不同于IPv4地址的点符号。与4个点分十进制不同的是,IPv6使用了128位,表示为1234:5678:90ab:cdef:1234:5678:90ab:cdef这样一组数字。为了保持向后兼容性,IPv4地址可以写为0000:0000:0000:0000:0000:0000:63.246.7.184(这也有助于说明IPv6相对于IPv4所带来的大量数字)。幸好,对于任意一个以0开头的数字来说,0是可以被推测出来的,因此0:0:0:0:0:0:63.246.7.184也表示与上面相同的地址。0的任意连续序列都可以使用两个冒号进行替换,这样::63.246.7.184也表达了相同的含义。

现在有几个转换机制。首先,网站既可以有IPv4地址(叫做A),也可以有IPv6地址(叫做AAAA)。拥有这两个地址的站点可以通过任意一种网络进行访问;系统会尝试这两个地址并返回第一个(某些系统一开始会查询IPv6地址,然后才是IPv4——然而,最新的Mac OSX更新切换了这两者的优先级)。

IPv6的另一个优势在于网卡可以实现自我配置。借助于探测机制,IPv6客户端可以通过来自于IPv6路由器的广播探测到IPv6地址。接下来,客户端会使用其Mac地址(或是随机数)填充地址的底部,赋予本地系统唯一的地址。虽然这种机制对于客户端来说没有问题,但服务器端通常需要使用特定的IP进行配置以便它能够注册到DNS上。

某些特殊的地址目前已经在使用了。FF01::用作本地节点的多路广播网络(也就是说特定的机器),而FF02::与FF05::则分别用于本地链接(相同的网络)和本地站点的多路广播。其他的还有::1,它代表本机地址(127.0.0.1)。本地地址(自动探测到的)以FE80::开头。如果你有一台支持IPv6网络的计算机,那么你就已经获得了一个FE80::地址,与IPv4不同的是,每个网卡一次可以有多个IPv6地址。此外,IPv4每次只会使用一个IP地址作为“广播”地址,而IPv6通常会使用本地链接或是其他广播机制代替特定的地址来广播数据。

当IPv4地址空间耗尽之际,各个国家将会讨论他们国内的供应,这可能要持续6到12个月。一旦完成,将不会再有新的IP地址可供分配,任何新的连接都只能隐藏在NAT之后或是迁移到IPv6。

幸好,网络供应商与ISP早就注意到了这一点,他们已经在IPv6上投入了很多,但却没有大张旗鼓地宣传。然而,明后年提供IPv6连接是个当务之急;问题在于:是不是有些晚了?

查看英文原文:100 days of IPv4 left

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都喊了10年了! by Grant Guo

真正的IPv6方案倒是出了不少,有多少运营商实际部署了?

传统电话还是很先进的 by Shichao Liu

电话扩容容易多了。不知道IPV6能否给P2P带来飞越, 完全不依赖服务器的语音和IM。

造谣 by 钟 诚

造谣,这几年变了.
1.很多过去的IP段被回收重发了.
2.当改成DHCP方式,地址足够用还多出来不少.

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