IPv4 与 IPv6:互联网协议故事

随着连接设备的爆炸性增长以及可用的 IP 地址数量如此之多,我们所知的互联网可能在几年前就停滞不前了.幸运的是,IPv6 及时到来,拯救了万维网.

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在我谈论为什么 IP 地址对您的业务(和互联网)的未来如此重要之前,让我们先回顾一下......

1798 年,英国神职人员兼学者托马斯·罗伯特·马尔萨斯 (Thomas Robert Malthus) 认为,指数级的人口增长和算术式的食物供应会给全球人口带来灾难性的后果.

换句话说,人们很快就会失去食物供应并开始战争.

不到 200 年后,由于万维网的 IP 地址用完,我们勉强躲过了马尔萨斯式的全球危机.

这部分是由于要求拥有自己的 IP 地址的设备呈指数级增长,而可用的地址供应有限.

值得庆幸的是,这个故事有一个圆满的结局,因为一群绝地技术设法及时进行了干预,使我们免于即将到来的厄运.

这就是 IPv6 和拯救网络空间的故事.

在这篇文章中,我们将介绍:

  • 什么是 IPv6 以及为什么需要它.
  • 使用 IPv6 与 IPv4 的挑战和优势.
  • 使用 IPv6 确保您的网络面向未来.
  • 支持 IPv6 的网络托管.
IPv6 introduction with special effects.
Ta-ta-ta-taaa-taaah-ta-ta-taaaah-taaa…

IPv6:它是什么以及为什么需要它?

互联网协议 (IP) 是控制数据包如何通过网络传输的一组规则.

IP 寻址要求 Internet 协议网络的每个节点(例如计算机、路由器或网络打印机)为每个网络接口分配一个 IP 地址.

此 IP 地址随后用于定位和识别与网络上其他节点通信的节点.

翻译自 Aurebesh,这基本上意味着互联网上的每个设备需要一个 IP 地址才能与另一台设备通信.

不久之前,在一个不那么远、不远、不远的星系中……

当互联网最初被构想时,没有人能预见到有多少设备最终不得不相互通信.

直到最近,IPv4 还是用于在 Internet 上分组和传输数据的核心协议,并且今天仍然路由大多数 Internet 流量.

然而,IPv4 使用 32 位地址空间,这将唯一主机的数量限制在不到 43 亿个地址.

Example of an IPv4 address.
IPv4 地址示例.

问题:没有固定(IP)地址

现在,当 10 亿仍然意味着一百万(不是一亿!)时,43 亿 IP 地址可能听起来很多,但请考虑一下:

在这 43 亿个 IPv4 地址中,大块被保留用于特殊用途 且不可用于公共分配.

因此,一开始,公开可用的 IP 地址块就已经减少到大约 37 亿个 IP 地址.

加剧这个问题的是IPv4地址耗尽,这是一种耗尽自 1980 年代互联网正式开始商业化以来,就已经预料到了可用 IP 地址的数量.

有几个因素加剧了这种消耗,例如:

  • 向组织分配的地址远多于实际需要,效率低下.
  • 始终活跃且永不关闭的互联网连接(例如宽带互联网接入)在全球范围内不断增长.
  • 当然,最重要的是移动设备的增长.

手机就像互联网上的任何其他设备一样,也需要一个 IP 地址才能与其他支持互联网的设备通话.

当您考虑到 47.8 亿人拥有手机.

因此,如今人们拥有的手机数量已经超过了可供他们设备使用的唯一 IPv4 地址.

加上一撮盐和一粒马尔萨斯,你就有了威士忌危险的灾难配方.

Users Worldwide That Own Mobile Phones
全球手机用户.资料来源:https://www.bankmycell.com/blog/how-many-phones-are-in-the-world.

现在,添加 IoT(物联网)世界中也需要自己的 IP 地址的所有"智能"设备,您现在可以看到为什么万维网很容易被 IPv4 地址耗尽(光写就累了).

并认为马尔萨斯只是担心人类的食物会耗尽.

如果他再活 150 年左右,他会在睡梦中认真地辗转反侧,因为数百万未来想成为社会影响者的人无私被拒绝访问最后一个可用的 IP 地址.

然后,一切都变了……

解决方案:IPv6

IPv4 地址的预期短缺导致了多项新技术的创建和采用,包括 网络地址转换 (NAT)无类域间路由( CIDR)IPv6.

注意:如果您想知道 "IPv5 发生了什么?"(以及 IP 版本 0 到 3……).

尽管 IPv5 是作为流式传输视频和语音数据的一种手段而开发的,并且是 IP 语音 (VoIP) 等技术开发的基础.

它从未成为正式协议,因为它使用与 IPv4 相同的 32 位寻址-这意味着它会受到相同的 32 位限制.

实际上,随着 IPv4 耗尽,IPv5 耗尽了动力.

就其他 IP 版本而言,根据维基百科, IP 版本 0 到 3 是实验版本(根据 Wookieepedia,然而,IPv1 是一艘帝国巡逻舰,其设计速度非常快且机动性非常好,非常适合打击海盗,但它没有超空间驱动器).

但我已经离题了,所以让我们回到正轨......

IPv6 协议使用 128 位地址,并有八个段,由四个十六进制数字的冒号分隔,可以是 0 和 FFFF 之间的任何十六进制值.

即使你认为上面的句子听起来像Astromech Binary,你可以通过查看一个 IPv6 地址就知道它比 IPv4 更大、更强大......

IPv4-vs-IPv6
IPv4 vs IPv6...BeeYoop BeeDeepBoom Weeop!

你问的 IPv6 比 IPv4 大多少?

如果您将 43 亿美元分配给 加拿大的每个男人、女人和孩子,他们每个人的收入不到 120 美元.那是时髦的混蛋.所以……43亿?噗.

然而,IPv6 的 128 位地址空间允许,等待它......(愚蠢的巨大数字警报:)340 个十亿个唯一 IP 地址.我们谈论的是 340 万亿万亿 个 IP 地址.

"如果你有一份每小时为你支付 390 万亿美元的工作(美国),你将不得不每天工作 24 小时,每周 7 天,每年 365 天,而收入仅略低于 100 万亿美元年赚取 340 十亿美元."

来源:ITDojo.com

如果赚那么多钱的想法让你感到不舒服,让我来谈谈:

想象一下,生活在星球大战的宇宙中,充满了无数可居住的行星,在那里,数十亿人都可以互相发送设备信息("喝酒和放松?我知道塔图因的这家爵士酒吧").

暂时搁置以下事实:您可以降落在任何星球大战星球上,不戴头盔走出飞船,正常呼吸.

想想整个银河帝国都必须存在的所有机器人、克隆人和智能设备.他们是如何相互交流的?

只有被选中的少数人才能使用"原力"在广阔的空间传输信息包.其他一切都必须使用某种其他形式的传输协议.

哎呀,甚至在 苹果手表.我们甚至还没有尝试殖民火星.

IPv6 为银河帝国的各个角落提供了数万亿、数以亿计的 IP 地址,不过……那又是另外一回事了.

iPv6 cartoon illustration
IPv6……他在哪部续集?

IPv4 与 IPv6 – 挑战

尽管 IPv4 和 IPv6 在 Internet 上共存(与冲锋队和叛军联盟不同),但它们不能互操作(这不是一个虚构的词-这意味着它们不兼容). >

IPv4 和 IPv6 无法相互通信,但它们可以共存于同一网络中.这称为双栈.

iPv6 cartoon illustration
这是双栈……不是双栈!

IPv4 和 IPv6 之间的非互操作性(另一个非虚构的词表示不兼容)在使用某些应用程序和协议时带来了挑战.

例如,IPv6 与 FTP 不兼容,需要 某些扩展和解决方法,以便文件成功传输.

使用 IPv6 的好处

在我们了解如何设置您的主机以利用 IPv6 之前,让我们简要了解一下使用 IPv6 的一些好处,以及 IPv4 和 IPv6 地址之间的主要区别.

正如我们刚刚看到的,使用 IPv6 的主要好处是拥有更大的可用 IP 地址池.

3400 亿个 IP 地址不容小觑(甚至没有足够的人或 所有宇宙中的汤汤鼻子都可以做到这一点).

An image from the Star Wars: Legacy of War for Star Wars: Empire At War gallery
IPv6 和 IPv4 之间大小和幅度的差异(不按比例缩放).

图片来源:foshjedi2004

根据 Lee Howard 的说法,IPv6 与 IPv4 的另一个优势是 更快的速度(不是千年隼,不过.)

这里有一些关于 IPv6 的有趣事实:

  • IPv4 地址以句点分隔,而 IPv6 地址以冒号分隔.
  • 可以压缩 IPv6 地址以消除前导零.

以下是一些有效的 IPv6(普通)地址示例:

2001 : db8: 3333 : 4444 : 5555 : 6666 : 7777 : 8888

2001 : db8 : 3333 : 4444 : CCCC : DDDD : EEEE : FFFF

: : (暗示所有 8 个段都为零)

2001: db8: : (暗示最后六段为零)

: : 1234 : 5678 (暗示前六段为零)

2001 : db8: : 1234 : 5678 (暗示中间四段为零)

2001:0db8:0001:0000:0000:0ab9:C0A8:0102 (可以压缩以消除前导零,如下: 2001:db8:1::ab9:C0A8:102 )

来源:ibm.com

使用 IPv6 确保您的网络面向未来

当我们这个孤独星球上的一切都变成 网络连接,IPv6 是您绝对应该关心的事情 – 特别是如果您提供任何类型的 Web 服务或开发软件或硬件.

使用 IPv6,您需要兼容 IPv6 的操作系统、支持 IPv6 的路由器以及启用 IPv6 的 ISP.

您无需坐在沼泽地里,尤达会教您绝地思维技巧来测试您的 IPv6 连接.

我们有互联网.只需访问像 TestMyIPv6.com 之类的网站.

testmyipv6.com
在 TestMyIPv6.com 上测试您的 IPv6 连接.有IPv6吗?你要么做,要么不做.

大多数现代桌面操作系统现在都与 IPv6 兼容.购买新路由器时,请务必查看路由器的详细规格信息,看看它是否支持 IPv6.

此外,请确保您的 ISP 已设置并启用了 IPv6.

支持 IPv6 的虚拟主机

就像欧比旺·克诺比 (Obi-Wan Kenobi) 教卢克少爷如何迈出进入更大世界的第一步一样,我试图向您展示 IPv6 在让您与整个世界保持联系方面的重要性.

现在,集中注意力,闭上眼睛,仔细阅读下一句话:

在托管您的网站时,请选择支持 IPv6 的托管服务提供商.

例如,使用 WPMU DEV 的 WordPress 托管,您在我们这里托管的每个站点都会收到自己唯一的 IPv6 地址(不是克隆地址).

要获取您唯一的 IPv6 地址,请登录您的会员区,转到 The Hub,然后点击 Hosting.

The Hub-Hosting
在中心选择托管.

选择您的域,然后点击"管理"图标.

WPMU DEV Hosting Hub-Manage
WPMU DEV Hosting Hub – 管理

接下来,点击.

WPMU DEV Hosting Hub-Domains
WPMU DEV 托管中心 – 域

这会显示域屏幕,其中包含您需要添加到 DNS 记录的设置.

WPMU DEV Hosting Hub-IPv6
将此 Quad-A 记录用于可选的 IPv6 支持.

您现在需要做的就是将作为 AAAA 记录提供的 IP 地址复制并粘贴到您的 DNS 记录中,然后保存以更新您的设置.

DNS records-AAAA record
将您的 IPv6 地址添加到 AAAA 记录.

恭喜!您的网站现已准备好 IPv6!

DNS Records
您的网站现已兼容 IPv6.

注意:AAAA 记录(也称为 Quad-A 记录)将您的域名转换为其相应的 IPv6 地址.

应尽可能将这条记录与 A 记录一起使用,因为它代表了最佳实践并且可以带来性能改进.

请访问我们的文档部分以获取完整的分步教程关于将 AAAA 记录添加到您的 DNS 记录.

使用 IPv6 的 340 个无可比拟的理由

我们已经受够了 IPv4 耗尽的痛苦,所以没有必要进一步扩展这个传奇.达斯马尔萨斯已被击败.

银河已被保存.互联网有了新的希望.

多亏了 IPv6,我们现在有足够的 IP 地址来支撑互联网骨干网,并继续增长、传播并唤醒这个世界和许多其他世界中所有联网设备的力量.

记住这一点,你就会掌握所有你需要知道的:

启用 IPv6 的托管选择,您必须.

如果您还没有体验过 WordPress 以光速托管(付出或花费几秒),请立即成为会员,加入 WPMU DEV 反叛联盟.

使用 WMPU DEV 托管,没有共享托管,没有共享 IP,并且自动启用和支持 IPv6.

这使您的站点与其他站点完全隔离并分开,同时使您的业务与银河系的其他部分保持数字连接.

愿原力与您同在,我们的托管让您自由.

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