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【網絡工程師培訓】IPv6:IPv4犯的錯,為什麽讓我來彌補

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在過去的十年間,IPv6 本來應該得到很大的發展,但事實上這種好事並沒有降臨。
  
  由此導致了一個結果,那就是大部分人都不了解 IPv6 的一些知識:它是什麽,怎麽使用,以及,為什麽它會存在?
  
  眾所周知,自從 1981 年發布了 RFC 791 標準以來我們就一直在使用 IPv4,而隨著互聯網近幾年的發展趨勢來看,IPv4 地址已無法在繼續滿足後續網絡的發展。

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  而 IPv4 地址問題到底出在哪裏呢?
  
  舉個例子來說,假設此時你需要 10 個 IPv4 地址進行組網,ISP 會為你提供一個子網,裏面主機地址長度是 4 位,也就是說你最多能得到 14 個 IPv4 地址(主機地址長度是 4 位,能計算出 16 個 IPv4 地址,但主機位為全“0”與全“1”的 IPv4 地址有特殊用途,不能直接被分配用戶使用,所以你最多能得到 14 個 IPv4 地址)。

  
  雖說該地址分配辦法對於 ISP 來說能盡最大效率分配 IPv4 地址,但是還是出現了地址浪費的情況,其中有 4 個地址沒有被充分利用起來,也無法再次分配給其他用戶使用,這是因為網絡路由規則出現的限制。

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  “私網地址概念的出現”
  
  而因為以上問題,又出現了私網地址與公網地址的概念,雖然說該解決方案很大程度上緩解了 IPv4 地址不夠用的情況,但這並不是“權宜之計”,並且同時也打破了網絡通信”端到端“的規則。
  
  很顯然,如果利用私網地址進行組網,外網主機是無法訪問到你內網的主機的,因為你的網絡是私有的,別人看不見,同時你內網的用戶想要訪問互聯網也是無法直接實現的,所以需要部署 NAT 技術,那此時就打破了網絡通信”端到端“的規則,無法直接有效定位網絡用戶。

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  內網用戶 A 訪問 Internet ,產生數據報文攜帶的源地址為 192.168.1.1(私網地址),但是該數據到了網絡出口設備後,會通過 NAT 技術將報文攜帶的源地址替換成 222.42.245.1 (公網地址)去請求網絡服務。如果用戶 A 所做的操作是違規的,此時對於網警來說,如果要定位到用戶A ,就只能通過 222.42.245.1 這個地址來進行定位,無法直接定位至用戶 A ,因為私網地址是別人看不到的。
  
  那什麽又是 IPv6 呢?
  
  簡單來說,IPv6 是一種網絡協議,要說清 IPv6,還要從 IPv4 說起。
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  目前我們通常所說的 IP 地址就是指 IPv4 地址,比如192.168.1.1,但是 IPv4 地址是由 32 位二進制數構成的,滿打滿算最多也就只能分配出 232 個 IP 地址(大約 43 億)。
  
  所以這是肯定不夠的,所以就出現以上小編所說的公網 IP 地址與私網 IP 地址的概念。 
  
  而 IPv6 地址相比於 IPv4 地址來說,IPv6 占 128 位,可分配的地址數量 212? 個,具體多少,小編也算不出來,計算器都溢出了,反正就是很多很多,號稱可以給世界上的每一粒沙子都分配一個 IP 地址,那這樣就完美解決了 IPv4 地址匱乏的情況。
  
  人們談到 IPv6 時,第一件註意到的事情就是它的地址好多好多。為什麽要這麽多?因為設計者考慮到地址不能被充分利用起來,我們必須提供足夠多的地址,讓用戶去揮霍,從而達到一些特殊目的。所以如果你想架設自己的 IPv6 網絡,你的 ISP 可以給你分配擁有64位主機地址長度的網絡(可以分配1.844674407×101?臺主機),你想怎麽玩就怎麽玩。
  
  而隨著互聯網的發展,大數據,物聯網的時代定會到來,那此時隨著網絡設備與用戶的日益增多,IP 地址需求也會日益增大,那此時 IPv6 就可以更好的解決我們的問題了。
  
  總結
  
  IPv4 已經為我們服務了好長時間。但是它的缺陷會在不遠的將來遭遇不可克服的困難。IPv6 通過改變地址分配規則、簡化數據包路由過程、簡化首次加入網絡時的配置過程等策略,可以完美解決這個問題。
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  問題是,大眾在接受和使用 IPv6 的過程中進展緩慢,因為改變代價太大了。好消息是所有操作系統都支持 IPv6,所以當你有一天想做出改變,你的電腦只需要改變一點點東西,就能轉到全新的架構體系中去。

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