什么是 IPv6？：概述

每个联网的设备（包括您正在阅读本文的设备）在网络上都有一个唯一标识符。早在 80 年代（当计算机成为常见的家用设备时），每台设备都被分配了一个唯一的互联网协议 (IP) 地址。此地址将标识 TCP/IP 堆栈中数据通信的源地址或目标地址。

第一类 IP 地址于 1981 年开发，被称为“IPv4”或“Internet 协议版本 4”。由于 IPv4 地址的创建方式（我们稍后会详细介绍），唯一的 IP 地址总共只能有 43 亿个。快进到 2015 年，我们正式超越了这一点。地球上有超过 70 亿人，其中超过 20 亿人连接到互联网，您可以想象这些 IP 地址被扫除的速度有多快。

最终，当 IPv4 地址将很快耗尽时，网络地址转换 (NAT) 的概念被引入。这就是为什么家庭网络上的大多数设备都有“192.168.X.X”地址的原因。路由器有 IPv4，但为本地网络上的所有设备分配了一个“假”NAT 地址。

大约 20 年前，互联网工程任务组 (IETF)——一个负责创造新互联网技术的非营利组织——提出了一个更好的解决方案：互联网协议版本 6 (IPv6)。第一个 IPv6 地址于 2008 年就位，此后他们一直在慢慢整合这些新协议。

已经确定 IPv6 不是一个全新的概念——那么我们为什么要谈论它呢？嗯，很多人不理解它，或者它对他们组织的未来意味着什么。为了解决这个问题，我们正在撰写关于 IPv6 的三部分系列文章，本介绍作为第一部分。

什么是 IPv4？

每个 IPv4 地址都是 32 位长。一个例子是：

132.24.338.2

每组数字，称为点十进制表示法，是一个从 0 到 256 的数字。每个点十进制表示法都由 8 位组成——由一系列零和一表示。例如，“132”表示为“100001002”。因此，总的来说，您最终会得到一个 32 位或 232 位的 IP 地址。如上所述，在用尽所有可能性之前，您只能拥有 43 亿种独特方式的组合。这就是 IPv6 的用武之地。

什么是 IPv6？

IPv6 地址有 128 位，如下例所示：

此地址有八个十六进制组，每组四个。所以，当像上面那样分解时，你最终会得到一个 128 位的 IP 地址，或者 2128。没有简单的方法来表达这个系统可以创建多少可能的唯一 IP 地址，但它大约是 340 万亿，万亿，万亿！来自 IETF 的信息（和常识）告诉我们，使用 IPv6 的世界不会很快耗尽 IP 地址——或者可能永远 .

由三部分组成：

1. 路由或网络前缀 .该前缀构成前 48 位。 IPv6 改进的一件事是无需重新配置设备或网络即可设置新 IP 地址的能力。网络前缀可以过期，允许管理员设置新的。这使得重新编号变得更加容易，因为这在 IPv4 中几乎是不可能的。
2. 子网 ID .这部分地址由接下来的 16 位组成。它作为一种区分网络和主机的方式。
3. 接口或设备标识符 .这是 IPv6 地址中的最后 64 位，用于区分设备本身。

请记住，您可以使用以下两个步骤来压缩地址：

1. 如果您有一个由四个零和一个冒号组成的块，您可以去掉冒号前的三个零以压缩地址。你会看到这写成删除“前导零”。
2. 您可以通过将两个冒号放在一起（即 ::）来将相邻的零组压缩在一起。因此，在上面的示例中，地址将变为：“2001:0DB8:AC10:FE01::”

是什么让 IPv6 与众不同

使 IPv6 地址独一无二的主要因素之一是它们可以由您的主机从您系统的媒体访问控制 (MAC) 网络自动创建。

这意味着在互联网上路由所需的唯一地址可以由设备在制造时提供的特定于硬件的地址“自行生成”。这很重要，因为它消除了网络地址转换 (NAT)——即将一堆设备隐藏在一个互联网地址后面——和动态主机控制协议 (DHCP)，这是分配 NAT 地址的过程。许多网络安全人员错误地认为防火墙更适合 NAT 和 DHCP。事实并非如此，因为网关仍然分配路由前缀，并处理 LAN 到 WAN 接口，防火墙无论如何都在那里。

总结

IPv6 无疑是互联网协议地址的未来，并且最终会接管，但这将是一个缓慢的过程。有大量遗留硬件仍然使用 IPv4——事实上，大多数互联网仍然在这个协议上运行。 IPv4 路由很可能在未来 20 年或更长时间内得到支持。除此之外，随着 IPv4 和 IPv6 的采用率越来越高，您的组织需要做好准备并对其进行优化以处理 IPv4 和 IPv6。