IPv4只剩100天了

 

 

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？