为什么我们不太可能很快过渡到 IPv6

三年前，即 2019 年 11 月 25 日 15:35（UTC+1），世界上的 IPv4 地址用完了……但什么也没有发生。

RIPE NCC（监管全球互联网资源的机构）宣布，他们从可用池中最后剩余的地址中进行了最终的 IPv4 分配。

这本来应该是一件大事。这是一个时代的终结。或者我们是这么想的。

事实上，IPv4 地址耗尽并不像许多人想象的那样具有灾难性。

IPv6的诞生

顶层用尽发生在 2011 年 1 月 31 日。那是分配最后一个 /8 地址块的时间。

因此在 2012 年 6 月，全球领先的互联网服务提供商 (ISP)、家庭网络设备制造商和网络公司齐聚一堂，共同拯救互联网。

他们要解决的问题是 IPv4 地址即将耗尽。 IPv4 只有 43 亿个地址。您可以看到，在拥有超过 75 亿人口和无数联网设备的世界中，每台设备都需要一个唯一的 IPv4 地址才能连接到互联网，这可能是一个问题。

业界提出的解决方案是改用新版本的互联网协议 IPv6，它有超过 340 个十进制地址，即 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 个地址。 （这足以让每个人拥有 6700 万亿个地址。）

在鼓舞人心的努力中，行业巨头承诺确保他们的产品和服务能够与 IPv4 和 IPv6 兼容。这是一项不小的壮举，因为它需要大量的协调和艰苦的工作。它最终会得到回报，一个面向未来的互联网可以在未来许多年内保持增长。

到 2019 年，所有五个区域互联网注册管理机构 (RIR) 都没有分配给 ISP 的未分配地址空间，然后由 ISP 将其分发给最终用户。这应该是 IPv4 的终结。

然而，10 年后，我们仍然没有过渡到 IPv6。为什么？

我可以想到我们尚未过渡到 IPv6 的几个原因：

1. CGNAT 运行良好，无需立即切换。

2. IPv6 不向后兼容 IPv4。

3. IPv4 地址的重用和重新分配延长了我们需要切换之前的时间

4. NAT 提供了在过渡到 IPv6 时会失去的安全优势。

   
   

CGNAT 运行良好，没有转换的动力。

运营商级 NAT (CGN) 或大规模 NAT (LSN) 的临时解决方案运行良好，无需立即切换到 IPv6。

1994 年，当 IPv4 耗尽问题迫在眉睫时，提出了一种新的“临时”技术，以保持 Internet 的增长而不会很快耗尽 IP 地址。为了保持互联网运行，运营商级的权宜之计网络地址转换 (NAT)出生于。

NAT 允许网络上的多个设备共享一个公共 IPv4 地址。它获取一小部分公共 IPv4 地址，并在内部网络上的大量用户之间共享这些地址。它通过将网络上设备的私有地址转换为单个公共地址，然后在从 Internet 接收数据时再转换回来来实现这一点。这有点像一个公寓大楼，每个人都有自己的公寓，但他们共享一个前门（公共 IPv4 地址）。因此，一个公共 IPv4 地址可以在本地网络上的许多设备之间共享。

NAT 旨在作为更好的替代方案（后来开发的 IPv6）可以实施之前的临时修复。然而，这个“临时补丁”非常成功，以至于这个权宜之计已经成为一个半永久性的解决方案，持续了 20 多年，而且还在不断增加。

IPv6 不向后兼容 IPv4

许多设备仅适用于 IPv4，因此转换需要更换大量硬件。

因此，要从 IPv4 过渡到 IPv6，每个人都需要升级他们的设备和软件以与 IPv6 兼容。今天，只有大约 40% 的设备兼容 IPv6。这对想要过渡的公司来说是一个巨大的挑战，因为他们需要在过渡期间同时支持 IPv4 和 IPv6 设备。

资源

IPv6 在全球范围内的采用也不尽相同，一些国家/地区落后。这造成了“数字鸿沟”，一些用户可以访问其他人无法访问的某些内容和服务。这对尝试过渡的公司提出了挑战，因为他们需要在过渡期间同时支持 IPv4 和 IPv6 设备。

资料来源： https ://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=per-country-ipv6-adoption

NAT 提供了在向 IPv6 过渡时会失去的安全优势

NAT 如此成功的另一个原因是它提供了一些安全优势。作为一个意想不到的后果，NAT 使攻击者更难将网络上的特定设备作为目标。

例如，如果攻击者想要对 Web 服务器发起拒绝服务攻击，他们需要知道该服务器的公共 IP 地址。使用 NAT，攻击者只能看到路由器的公共 IP 地址，而看不到路由器后面设备的 IP 地址。因此，要发起攻击，攻击者需要以路由器本身为目标，这要困难得多。

重用和重新分配 IPv4 地址

延迟过渡到 IPv6 的另一个原因是 IPv4 地址存在二级市场。 IP地址块变成了商品。

例如，ISP 可能有一个 /16 地址块，其中包含 65,536 个地址。但是 ISP 可能只使用这些地址中的一小部分——比如 1,000 个。该区块中的其余地址可以出售或出租给其他公司。因此，同一 IPv4 地址可能会在不同时间由多家公司使用。

ISP 还可以重新分配他们的 IPv4 地址，例如，当拥有 /24 地址块（256 个地址）的客户取消他们的服务时。然后 ISP 可以将该 /24 地址块提供给另一个客户。

这种地址重用和重新分配有助于延长我们需要切换到 IPv6 之前的时间。

底线 - 它仍然运作良好

总而言之，这些因素——过渡的困难、同时支持 IPv4 和 IPv6 的需要、NAT 的安全优势以及地址重用和重新分配——都导致了向 IPv6 过渡的延迟。

因此，虽然 IPv6 最终将成为新标准，但目前，IPv4 仍将保留下来。它运行良好。也许我们的子孙后代会真正使用 IPv6 地址。