IPV6取代IPV4之路 為何道阻且長？

IPV6作為IPV4的續命神術，從被提出到現今，逾26年之久。而IPV6在中國更是猶抱琵琶半遮面，千呼萬喚難出來，IPV6取代IPV4之路，為何道阻且長？

IPV4的誕生——Big bug!

IPV4的誕生，源於Internet的誕生，而Internet的誕生，主要功用則是20世紀60年代美國應對軍事外患時的金鐘罩。

20世紀六七十年代，美國外患尤甚，古巴核彈危機、與前蘇聯軍事競賽、越南戰爭爆發；現代戰役上奪取先機，通訊之路不能被掐斷。而20世紀60年代美國4臺主要軍事計算機的連線方式是中央控制式，但凡中央控制系統被攻擊，其餘的軍用計算機將全部陷入癱瘓！

要攻克這一難題，保證中央控制系統在被軍事攻擊時，其餘計算機仍能正常執行，阿帕網（Internet前身）被提出。這一網路通訊手法不似中央控制式那樣簡單地把資料傳送到目的地，而是通過“包交換”的方式，由網路不同站點之間像接力賽一樣將資料傳送。在這種情形下，即使中央系統被攻擊，其餘軍事計算機因為彼此有站點互聯，仍可尋求新的通訊中心進行資訊互換。

阿帕網最初僅有4臺計算機聯入，但到1970年，聯入阿帕網的計算機已有110臺，難題產生——如何將不同型別的計算機，按照相同的方式、共同的標準來連線，確保它們之間的互通共享？

於是“網路控制協議”（TCP/IP協議）誕生了，即是IPV4誕生了，它作為通訊標準促進著世界網路的互通，但同時“Big bug”也誕生了——美國創造網際網路時，本意用在軍事用途上，在認真考慮了美國總人口數和當時的計算機數量後，感覺2的32次方，也就是40多億個IP地址足夠美國橫行世界了，但他們小看了網際網路炸裂式傳播速度，一網一IP地址，幾十年來網際網路的爆發直接讓IP地址枯竭，這也成為制約網際網路發展的最大困境。

IPV4 VS IPV6對比分析 好處多多為何難推廣

IP地址枯竭，自然要想辦法解決，於是IPV6協議挾著拯救網際網路的初衷橫空出世。IPV6協議下，地址位為128位，總地址數為340兆兆兆個，地址數多到號稱可以讓地球上的每一粒沙都能享有一個IP地址。

IPV4 PK IPV6 ,首先，在地址總數上，IPV6完勝。其次，從安全特性上看，IPV4不加密，安全隱患大，而IPV6加密，地址不容易被攻擊及追查，安全隱患小。最後，IPV4地址枯竭，為解決這一難題NAT技術出現，路由器轉播操作下直接降低了網路傳播速度，而IPV6地址足，不需要使用NAT,使得傳播速度更快，質量更好。

但遺憾的是，即使IPV6被提出多年，即使它好處多多，但它在中國的普及率僅為0.39%，尚不足1%，IPV6取代IPV4之路，為何這般艱難？

NAT技術的發明 讓推廣IPV6沒有動力

我國網際網路起步晚，所以領悟出IPV4地址不夠用這一道理也很晚，但這並不妨礙我國猛士彎道超車敢於創新——我們利用NAT技術創造出了世界上最大的私網。

私網，與公網的概念對應。以郵寄系統作比喻，假設你有一個公網IP，就相當於你在虛擬世界裡有了具體的地址，此種情境下，你可以此地址給人通訊，別人也可通過你的地址給你傳送訊息。

但私網就不一樣了，就好像你住在一個大院裡，你沒有具體的地址，所以你所有進出郵件都得由有地址的傳達室傳達，這種情境下，假如有一封郵件，需要由你本人簽收，傳達室的大爺就會說：對不起，他沒有簽收的權利，所有的郵件都得由我中轉。於是郵局人員只好作罷。

IP地址有限，私網（沒有IP地址的網點群）無法與公網IP取得聯絡，於是只好靠透明閘道器來中轉，這就是NAT技術。

NAT技術的誕生，暫時性地解決了IP地址缺失的問題，但也成為了阻擾IPV6推廣的力量，在現有NAT技術可以解決IPV4的難題下，人們沒有動力去推廣IPV6。

IPV4 to IPV6過渡非易事

現階段IP網路仍舊以IPV4為主，IPV6網路僅在小範圍內部署及運用（比如：區域性校園網，學校是不會告訴你的），從IPV4過渡到IPV6幾乎不能一氣呵成，慢慢過渡方為上選，IPV4及IPV6的共存策略和過渡技術一般有三種,如下：

1、雙棧技術

在雙棧技術下，主機或網路裝置同時支援IPV4及IPV6雙棧協議，通俗易懂講就是主機和網路裝置同時具有IPV4協議下的地址以及IPV6協議下的地址。舉個例子，路由器就是一個雙棧裝置，在預設情況下，它能支援IPV4，能夠正常轉發IPV4的報文，同時，如果也為路由器分配一個IPV6的單播地址，那麼這個路由器也就有了IPV6的資料轉發能力。在雙棧技術下，IPV4及IPV6棧道互不干擾，獨立工作。

2、隧道技術

隧道技術更多的是解決IPV6通訊難的問題，如今IPV4網路技術的主體是IPV4，零散的IPV6網路就成為了一個個零散的資訊孤島。在兩個IPV6裝置置身於IPV4網路的情境下，互聯就得依靠隧道技術。

在隧道技術下，R1和R2都是雙棧路由器，IPV4、IPV6分別由雙棧路由器兩端識別。單個雙棧路由器的存在，實現了IPV4和IPV6的互聯，而兩個路由器的存在，則打通了IPV6向IPV6的互聯隧道。

3、NAT64技術

NAT64技術實際上就是一種翻譯技術，實現的是IPV4和IPV6的協議轉換，能夠將分組在V4及V6格式之間靈活轉換。當IPV4網路的節點需要直接與IPV6網路的節點進行通訊時，預設情況下當然是行不通的，因為兩個協議棧無法相容。但是藉助一臺裝置，由該裝置來實現IPV6與IPV4的協議翻譯，互轉，那麼上述通訊需求就可以實現了。

三種轉換技術各有千秋，但是也各有缺陷。先不說雙棧技術需要IPV4和IPV6地址一一對應，應用麻煩，與此同時它無法實現IPV6之間的互聯；而隧道技術雖能夠實現IPV6的互聯，但卻有很大的安全風險，IPV6暴露在公網下，隨時有被劫持的可能，同時隧道的配置、維護也較為麻煩。

最困難的還屬NAT64技術的應用，目前整個網際網路是構建在IPV4的基礎上的，當IPV6的資料通過6to4的技術進行傳遞時，需要將IPV6裝置網端由IPV4網路切換成IPV6網路，然後讓另一端IPV4的報文，通過4to6的技術進行傳輸，這樣的操作，在4網切6網的過程，區域性暫時性的斷網是必須的，而斷網，也勢必給人們的生活帶來諸多不便。另外，在NAT64下，協議的轉換通過手工配置靜態對映關係，從而實現IPV4網路主動發起連線訪問IPV6網路，但協議轉換過程費時費力，效率較低。

以上種種缺陷，都成為了制約IPV6推廣的阻因。

IPV6的推廣讓運營商無利可圖

首先，從虛擬網路角度來看，IPV6與IPV4的協議差別太大，又不相容，同時在網際網路中分多層，每一層中都有對應的協議和規範，作為各個層之間唯一的細腰，IP層的更換會影響很多其他的層。所以從網路升級角度看，IPV4向IPV6的轉化本身並未易事。

以上僅為技術層面的論述，從經濟層面講，我國的骨幹網不僅僅包括三大通訊巨頭的網路構建，還包括鐵路、銀行、軍隊的內部網路構建，不管是哪一種網路改造，都需要付出巨大成本。三大通訊巨頭IPV6的升級，非耗近百億而不能成，如此一筆龐大的支出，卻對應著IPV6尚無殺手級應用，盈利模式難探索的局面，資本逐利，試問在這樣無理可圖的情形下，誰會願意幹賠本買賣？

其次，從現實角度看，除了IPV6網路要升級，網路中對應的硬體裝置也需要進行升級，包括網絡卡、路由器、計算機網路等等，這又是一筆龐大的支出。另，還有一個很現實的因素，IPV6不值錢，就在於它的IP地址多如牛毛，現階段IPV4地址缺乏，賣IP地址可多值錢啊，運營商又不傻。

眾因素制約讓IPV6舉步維艱

文中多次提及，現整個網際網路都是在4網的運作下實現，在4網下，IP地址雖不夠，但算是地址一一分配妥當，而IPV6的推廣，地址的分配又成了新的問題，地址手動分配是不可能的，自動分配監管又容易出岔子。最好的方法是，網際網路從頭來過，IPV4地址同時消失，然後靜待IPV6地址的分配，這就是難題所在了，IPV6誕生的初衷是為網際網路續命，但此種分配方式直接讓網際網路涅槃。

其次，IPV6地址多，這會誘發什麼情景呢？比如IP地址太多，你可以隨意註冊網站了，隨意釋出一張自拍，隨手一註冊，一個公網就誕生了；再有，IPV6加密，導致監管困難，你不僅註冊公網簡單，國家還難以查到你，這會給國家帶來多少安全隱患？我們國家，多災多難，現在穩定朝前最重要，這樣講，你聽懂了麼？

注：本文轉載自前瞻經濟學人微信公眾平臺；文內觀點僅供參考​​