IPv6自1998年以來一直在努力解決IPv4中可用IP地址的短缺問題，但儘管它具有效率和安全優勢，數據分析表明，企業採用它的速度比預期的要慢。

關於互聯網地址耗盡的可怕（和可怕）警告幾乎已經完全停止，因為從互聯網協議版本4（IPv4）到IPv6的遷移已經開始，而且軟件已經實現，以防止許多人預測的地址“末日”。但在我們弄清楚IPv6的位置和發展方向之前，讓我們先回顧一下互聯網地址的起源。

什麼是IPv6？為什麼它很重要？

IPv6是互聯網協議的最新版本，用於識別互聯網上的設備，以便定位它們。每個使用互聯網的設備都通過其IP地址進行識別，以便進行互聯網通信。它的工作原理就像你寄信時需要知道的地址和郵政編碼一樣。

以前的版本IPv4使用32位尋址方案來支持43億個設備，在協議實施時，這被認為是足夠的。然而，隨着互聯網、個人電腦、智能手機以及現在的物聯網的發展，世界顯然需要更多的地址。

幸運的是，互聯網工程任務組（IETF）在大約25年前就認識到了這個問題，並在1998年創建了IPv6，它使用128位尋址來支持第38個地址的3.4×10。IPv6使用八組四位十六進制數字，由兩個點分隔，而不是四組一到三位數字的IPv4地址方法。

IPv6的優勢是什麼？

在其工作中，IETF不僅增加了更多的地址空間，還包括對IPv4的改進。IPv6可以更高效地管理包，提高性能並提高安全性。它還允許互聯網服務提供商通過提高路由表的層次性來減少路由表的大小。

IPv6地址看起來如何？

你可能熟悉IPv4地址，它由四部分組成，由點分隔，例如45.48.241.198。用傳統的10進制數字寫的每個部分代表一個從0到255（000000到1111111，用二進制寫）的八位二進制數。

IPv6地址如下所示：2620:cc:8000:1c82:544c:cc2e:f2fa:5a9b。數字不是四個，而是八個，由兩個點而不是一個點分隔。還有字母，因為IPv6地址是用十六進制表示法（以16為基數）寫的，這意味着需要16個不同的符號來唯一地表示以10為基數的數字1-16。使用的數字是0-9加上字母A-F。每個數字代表一個16位二進制數，範圍從000000000000到11111。

網絡地址轉換（NAT）和IPv6

IPv6的採用之所以推遲，部分原因是NAT（網絡地址轉換），它將私有IP地址轉換為公共IP地址。這樣，具有專用IP地址的公司機器可以從位於專用網絡之外、具有公用IP地址的機器發送和接收數據包。

如果沒有NAT，擁有數千台或數萬台計算機的大公司如果想與外部世界通信，就會吞噬大量的公共IPv4地址。但IPv4地址有限，接近耗盡，以至於不得不“配給”。NAT有助於緩解這個問題。有了NAT，NAT機器可以將數千台私人尋址的計算機作為防火牆或路由器呈現給公共互聯網。當具有專用IP地址的公司計算機向公司網絡外的公共IP地址發送數據包時，NAT進行干預。NAT在翻譯表中記錄包的源地址和目的地址，將包的源地址更改為NAT設備的公共地址，並將其發送到外部目的地。當數據包響應時，NAT將目標地址轉換為發起通信的計算機的專用IP地址。可以這樣做，一個公共IP地址可以代表多台具有專用地址的計算機。

誰在實施IPv6？

根據谷歌的數據，2022年3月，全球IPv6採用率約為34%，但在美國約為46%。運營商網絡和ISP是第一批開始在其網絡上實施IPv6的公司，移動網絡處於領先地位。例如，2002年3月，T-MobileUSA超過90%的流量通過IPv6，VerizonWireless緊隨其後，佔82.63%。

根據工業集團WorldIpv6Launch的數據，康卡斯特和AT&T的網絡比例分別為70%和73%。過去幾年，IPv6在亞洲和南美得到了更廣泛的採用，印度目前約佔62%，印度無線運營商RelianceJioInfocomm以超過93%的份額在全球IPv6網絡採用排名中名列前茅。

WorldIPv6Launch表示，Alexa前1000名網站中，只有不到30%的網站目前可以通過IPv6訪問。近年來，這個數字一直處於停滯狀態。公司在分銷方面落後。例如，一份關於採用IPv6的成熟實驗室報告發現，從2020年到2021年，IPv6在美國的使用實際上有所減少，並假設原因可能是在新冠肺炎大流行初期在家工作的人正在返回辦公室和基於IPv4的公司網絡。

完成遷移所需的複雜性、成本和時間都是企業IT對遷移項目非常緩慢的原因。此外，許多中小型企業將其網絡需求外包給服務提供商，在沒有客户推動的情況下，他們本身並沒有強烈的遷移動機。

然而，並非所有公司都在抗拒，例如，亞馬遜正在將其AWS無服務器和容器工作負載遷移到IPv6。但是慣性，除了廣泛使用NAT避免了IPv4地址用盡這一事實外，還降低了冒險和遷移到IPv6的動機。因此，過渡可能要到2030年或更晚才能完成。 然而，隨着IPv4地址的價格開始下降，互聯網協會建議公司出售其現有的IPv4地址，以幫助為IPv6的實施提供資金。根據GitHub上發佈的一份説明，麻省理工學院這樣做了。該大學得出的結論是，其IPv4地址中有800萬個“過剩”，因此可以在不影響當前或未來需求的情況下出售，因為它有未指定數量的IPv6地址可用。

此外，隨着更多部署的發生，更多公司將開始對IPv4地址的使用收費，同時免費提供IPv6服務。英國ISPMythicBeasts説“IPv6連接是標準的”，而“IPv4連接是可選的”。 推動更快的過渡還需要採取政治行動，儘管許多西方政府的待辦事項清單上並沒有這方面的內容。一個正在大規模過渡到IPv6的國家是中國。2021年，中國國家互聯網信息辦公室提出了雄心勃勃的路線圖，目標是到2025年底擁有8億活躍的IPv6用户。

IPv4何時會“關閉”？

IPv4地址沒有官方的“關閉”日期，所以我們不必擔心我們的互聯網訪問會在一夜之間突然消失。隨着越來越多的內容站點支持IPv6以及越來越多的最終用户升級他們的設備以獲得IPv6功能，世界將慢慢遠離IPv4。

為什麼沒有IPv5？

有一個IPv5也稱為Internet流協議，簡稱為ST。它專為通過IP網絡進行面向連接的通信而設計，旨在支持語音和視頻。它在這方面也有，但它已以實驗方式使用。

破壞其更流行使用的一個限制是其32位地址方案，與IPv4使用的相同。結果，它存在與IPv4相同的問題：可能的IP地址數量有限。這導致了IPv6的開發和最終採用。