前言:
现在全球的ipv4地址已经耗尽。长期以来,全球ipv4地址耗尽令人担忧,今天这一时刻终于来临:所有43亿个ipv4地址已分配完毕,这意味着没有更多的ipv4地址可以分配给isp和其他大型网络基础设施提供商。
官方确认ipv4所剩无几
北京时间11月26日下午,一封来自欧洲ripencc的邮件确认,2019年11月25日utc+115:35,欧洲ripencc已经从可用池中的最后剩余地址进行了最终的/22ipv4分配。
全球所有43亿个ipv4地址已全部分配完毕,这意味着没有更多的ipv4地址可以分配给isp(网络服务提供商)和其他大型网络基础设施提供商。
相比ipv4,ipv6最显著的变化是地址长度由32位增长到了128位。假如地球表面(含陆地和水面)都覆盖着计算机,那ipv6允许每平方米拥有7乘10的23次方个ip地址。
ipv4的今天早已预见
其实,早在上世纪 80 年代,研究人员就已经预见了这样的未来。ip地址的全球性管理机构为互联网号码分配局(iana),iana将ip地址交由给全球五个区域互联网注册机构(rirs)分配。
接连不断的internet注册使得ipv4以肉眼可见的速度消耗:
2011年4月15日:亚太apnic宣布ipv4 /8地址耗尽;
2012年9月14日:欧洲ripe ncc宣布ipv4 /8地址耗尽;
2014年6月10日:拉丁美洲lacnic宣布ipv4 /10地址耗尽;
2015年9月24日:北美arin宣布ipv4地址全部耗尽;
2017年4月21日:非洲afrinic宣布ipv4 /8地址耗尽;
2019年11月25日:欧洲ripe ncc宣布ipv4地址全部耗尽。
ipv4再见迎来ipv6
作为互联网最重要的核心基础设施和战略资源,“根服务器”是全球互联网控制中枢,支持着全球互联网的信息查询和访问,是互联网最重要的信息资源库。
由于历史原因,全世界ipv4根服务器只有13台,1个为主根服务器在美国。其余12个均为辅根服务器,其中9个在美国,欧洲2个,位于英国和瑞典,亚洲1个位于日本。
随着物联网时代的到来,空调、冰箱、洗衣机等各种家用电器,以及工业、农业领域使用的传感器、数控设备等都将需要ip地址。这些设备的ip地址必须是一对一且长期有效,这将会使全球对ip地址产生大量需求。这时候就需要采用新的标准和技术,来拓展ip地址资源。
由此,ipv6横空出世,ip地址从原来的四段增加到了八段,这样一来,地址的数量得到成倍提升,号称“可以为全世界的每一粒沙子编上一个网址”。
将不再受到美日欧摆布
ipv6是中国布局网络强国的重要契机,它的实践再次表明:经过长期不懈努力,特别是经过党的十八大以来的谋篇布局、砥砺奋进,中国不仅深度融入了国际网络,而且不断增强主动性、主导权,开始朝着网络强国阔步前进。
在ipv4时代,全球一共有13台根服务器,美国就独占了10台,其他英国、瑞典、日本各一台辅助服务器。中国可以说是0,域名与ip这个互联网技术的根本完全掌握在美国手中。
我国应对ipv6发展的部署
在根服务器方面,全世界ipv4根服务器只有13台,1个为主根服务器在美国。其余12个均为辅根服务器,其中9个在美国,欧洲2个,位于英国和瑞典,亚洲1个位于日本。2019年6月,工信部同意中国互联网络信息中心设立域名根服务器及运行机构。
华为、苹果、三星、中兴、小米、oppo、vivo、魅族、联想、一加、金立、tcl、海信等品牌新申请进网的相关移动终端出厂默认配置支持ipv4/ipv6双栈;终端生产企业应加快系统软件升级,推动存量移动终端支持ipv6。
截至2019年5月底,我国已分配ipv6地址用户数达12.07亿,其中lte网络分配ipv6地址用户数为10.45亿,固定宽带接入网络分配ipv6地址用户数为1.62亿,我国ipv6地址储备量已跃居全球第一位。
对于科技界来说,最近有一件事情格外让世人关注,这则消息便是全球ipv4地址正式耗尽。这也意味着数量高达43亿的ipv4地址已分配完毕,从理论上讲,ipv4地址耗尽应该意味着不能将任何新的ipv4设备添加到internet。
2017年11月28日,由下一代互联网国家工程中心牵头发起的“雪人计划”,已在全球完成25台ipv6 dns根服务器架设,中国部署了其中的4台,由1台主根服务器和3台辅根服务器组成。
2018年6月,三大运营商联合阿里云宣布,将全面对外提供ipv6服务,并计划在2025年前助推中国互联网真正实现“ipv6 only”;
7月,百度云制定了中国的ipv6改造方案;2019年4月16日,工业和信息化部发布《关于开展2019年ipv6网络就绪专项行动的通知》,计划于2019年末完成13个互联网骨干直联点ipv6的改造。
中国信息通信研究院caic《2019年ipv6网络安全白皮书》显示,截至2019年5月底,我国已分配ipv6地址用户数达12.07亿,我国ipv6地址储备量已跃居全球第一位。
ipv6比ipv4的优势
ipv4地址耗尽是ipv6出现的推动力之一,ipv6是与ipv4相似的网络层协议。ipv4采用32位元的地址,而ipv6采用128位元的地址。
①庞大的ip地址空间:不必担心未来如ipv4般出现网址耗尽无法解决的情况,ipv6在协议上预留了广阔的创新空间,为互联网长期升级演进提供了新的基础平台。
②增强的组播支持以及对流的支持:这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量控制提供了良好的网络平台,加入了对自动配置的支持。
③更快的内容获取速度:ipv6的地址分配遵循聚类原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度,也就使得通过ipv6连接并获取内容的速度更快。
④更高的安全性:传统的网络安全机制只建立在应用层程序级,如e-mail加密、接入安全(http和ssl)等,没有办法能够从ip层来保证互联网以及物联网的安全。
⑤网络实名制可行:ipv6将从技术上一劳永逸地解决这个问题,由于ip资源将不再紧张,当运营商为用户办理入网申请时,可以直接为每个用户分配一个固定ip,实现真实用户和ip地址的一一对应。
⑥多宿主特性支撑5g应用:由于多宿主特性,所以在切换的时候可以先建后断,使移动设备于不同网络之间移动时保持与互联网连接,降低了数据丢包,改进了用户体验,在即将到来的5g时代,ipv6将会有更为广阔的应用。
不过,目前ipv6规模部署还面临一系列问题,例如网络质量和服务性能有待提升,ipv6流量占比仍然偏低,互联网应用ipv6改造广度、深度不足,家庭固定宽带网关存量有待改造,ipv6网络安全防御保障能力有待提升等。
预期ipv4与ipv6将会共存于互联网一段较长的时间,现时很难预计ipv6何时能够完全取代ipv4。然而过渡至ipv6是解决ipv4地址耗尽之唯一长远方案。
结尾:
由于地址有限,现有的ipv4技术已经无法满足4g、5g海量ip地址的需求,更加安全可靠的ipv6将会成为每个人的主要选择,而这一次将会是中国引领世界的脚步。