IP地址危机以及IPv6

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近日看到多条IP地址枯竭的报道,于是IPv6这一济世良方,又得到了免费宣传的机会.

以前至少两三个同事和我讨论,IPv6和v4有什么区别。我第一听到这个问题,也考虑了良久。但是实际研究之后,我的结论是没有区别。依据很简单, 如果我们看一下引入IPv6之后的TCP/IP协议栈,IPv6和v4都是L3协议,为L4的TCP、UDP提供服务。TCP、UDP并未因为IPv6有 任何改动,即上层用户没有新的需求,底层的服务提供者当然也不必进行本质的改变。如果研究一下IPv6协议,我们会看到,整个协议的设计基本follow IPv4. 二者之间的概念大多可以映射。

当然有人可能提到,自动地址配置是IPv6独有的,但是如果考量背后的原因,地址加长,引入可以腾挪的空间是自动地址配置的根基,最终还是跳到了IPv6地址长这一本质区别。当然小的改动一大堆了,拉拉杂杂的,尤其是过渡机制,引出了狂多的提案。

IPv6并不是什么单独的方向,但是地基变动,上层的应用也需要多少补补水泥。几乎没有开发者会有机会涉及到IPv6变动的所有部分,主机协议改 动、网络设备改动、MPLS、路由协议、过渡机制、上层应用等等都要小改动。因此,IPv6虽然没有什么东西,但如果有人跳出来自称专家也有些冒失。

再说IP地址的枯竭,与其说是天灾导致资源耗尽,不如说是人祸。万恶的美帝以世界1/20的人口占有了1/4强的IP地址(如果排除保留地址,这个 比例还会大大提高),据说某些大学就拥有单独的A类地址(大约1600万个),暴殄天物之极。试问大宋的省电信局长有没有见过A类地址。其实如果美帝良心 发现,贡献一半地址,足够全球再支撑三年五载。

不管怎么说,IPv6是工程师友好型的协议,据我保守估计至少提供了10w/人年的工作机会。每个网络设备厂商、应用厂商都要升级系统。这一点同Intel的Little Endian有点类似。因此,作为工程师,我们拥抱IPv6等能给大家提供饭碗的革新。

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雁过留声

“IP地址危机以及IPv6”有42个回复

  1. kevin 于 2011-02-04 8:53 下午

    又勾起了我对aaa这个回复的回忆

    15.aaa 于 2010-04-19 3:16 上午
    今天加班,来分析一把:
    1 为什么lpm, 因为cidr
    2 为什么cidr,因为ipv4地址不够,需要重新分配ip,并保持原有的ip分配不变
    3 ipv6为什么要lpm?因为管理不当?
    4 为什么ipv6要有million的路由? ipv4路由多的原因可能也是因为cidr的原因? ipv6地址那么多,我想在数十年内还是可以做很好的路由规划和路由汇聚吧?
    5 对于9楼,为什么查ipv6路由的时候要同时classification?在一个合理的设计中,fib和classification rule是分离的。
    6

  2. 不正直的人 于 2011-02-04 9:26 下午

    邻居发现也是v6独有的吧。

  3. zedware 于 2011-02-05 12:01 上午

    对我们这种Application级别的程序员来说,v6带来的工作量不多

  4. 理客 于 2011-02-05 12:45 上午

    IPV6的零碎在IPV6普及后会给application software带来很多空间和机会
    从32地址到128地址的简单变化,再加上V4到V6的迁移,这个过程看着简单,实际做起来异常复杂和艰难,这对所有IP产品供应商带来了一个新的生存空间,做IP产品的要感谢当初设计V4的大佬们一时兴奋,流了这么大的漏给下一代人饭碗
    从V4到V6的大大小小东西太多,没有深入了解,以后有点感觉了,也考虑写一点点总结

  5. kernelchina 于 2011-02-05 3:25 上午

    ipv4到ipv6迁移绝对是个大话题,各种解决方案也是层出不穷,而且都不太一样,不过主要的思路就是tunnel或者NAT。这个市场很大,不过都是运营商市场,小公司吃不起。

  6. IPVn or IPVx 于 2011-02-05 5:55 下午

    Just one of the tools.
    大宋的为什么不做 IPv大宋 or 大宋的xyzP?

  7. appleleaf 于 2011-02-05 6:13 下午

    期待理客兄的总结

  8. kevin 于 2011-02-05 6:58 下午

    to 6
    大宋有谢所长的IPv9

  9. Xin Qian 于 2011-02-05 7:46 下午

    哪位老大可以谈谈IPv6,对于cisco/juniper/huawei在IP network这个市场里头的地位的影响?

    IPv6的上马会让让运营商在替换老设备的时候换掉cisco的老设备,去掉cisco那些私有协议?这样大家的市场分额肯定会有变化,会威胁cisco的垄断地位不? 或者cisco的垄断地位在juniper的挤压之下早已不再?当然咱们这里没数据只能瞎指点江山了。。。

  10. kevin 于 2011-02-05 9:18 下午

    IP只是个三层协议。跟CISCO的私有协议没啥关系。现在运营商不傻,EIGRP什么的基本不怎么用了。CISCO也不傻。知道靠把客户圈进自己家后院慢慢宰是走不长的。

    CISCO最牛逼的就是这些年建立起来的渠道以及广布全球的CCIE制造机。如果把现在CISCO企业网客户全部送给华为,估计华为服务部门全部要跳楼了

  11. 理客 于 2011-02-06 1:36 上午

    新技术最大的威力是再被牛人转化成几致垄断的商业模式,这样的成功案例在IT都已经是巨鳄,如Kevin说的CISCO。
    IPV6这个拐点有多大,似乎没有被H看好,也许是因为运营商替换设备的机会没有很大信心,不值得像2G的到3G那样往篮子里放鸡蛋,对错虽还需要时间检验,但是在C几近垄断的IP设备市场,这个最大的机会都不投一下,还能说啥?
    几年前C差一点,现在也上来了,目前大家都在一个地板上跳舞,也就看不出啥地盘的大变化

  12. asr1k 于 2011-02-06 1:59 上午

    please check with IVI and Stateless and Stateful NAT64. these would be leading for the IPv4 to IPv6 Migration. But just saw cisco have relative product for this. not sure for other vendors.

    Another thing is do we need complex migration procedure or just build a new framework ? many applications already have V6 version , so for equipment vendor , just support dual-stack is ok ?

    my 2 cents …

  13. 理客 于 2011-02-06 2:21 上午

    IVI能否大用不太好说,CGN(NAT444/64)大体基本已成定势,当然还有一些细节有考虑的地方。
    首席喜欢的魔鬼在细节里,V4到V6如果有公认的简单的路,也就没这么多事了,事简单了,还好意思多要银子,乱世才机会多,所以乱世多英雄。
    V4到V6的E2E的细节太多,是要好好下功夫的

  14. kernelchina 于 2011-02-06 3:13 上午

    主流的操作系统基本上都支持ipv6了,现在主要是接入层还不支持,还有就是ipv4,ipv6互相访问。估计很多网站都还没有做好往ipv6迁移的准备,比如先为域名准备几个ipv6地址。这个过程还有好几年的折腾。

  15. 理客 于 2011-02-06 4:45 上午

    用户不懂46,只关心用了6,谁能给他保证没有业务问题是因为用了6引起的?从4到6,有点像东方列车谋杀案,谁都说不是自己干的,但E2E的就是可能有各种问题

  16. asr1k 于 2011-02-06 5:09 上午

    agree, E2E has many issues , previously Tunnel tech does not fix the problem , tunnel can connect each ipv6 island, and some new tech like 6RD maintain the old access system. But tunnel can not interop with both stacks.

    NAT introduced to fix this problem , IVI just fix the ICMP and DNS relative issue, but for FTP/HTTP has many gap here.

    so many ALG function should be introduce for NAT64, these are the “details” mentioned above.

  17. calio 于 2011-02-07 3:12 上午

    When I was in school, in the 1990s, my teacher tell me for IPv6, the protocol has been published for years, but nobody want to use it, it’s totally a failure. Then he asked me if he didn’t work on IPv6, where he can get money, we both laugh.

    I never like IPv6, still hold the same opinion today. The solution cost too much.

  18. 理客 于 2011-02-07 7:47 上午

    问题是这么多年了,仍然没有一个比V6更好的协议,今天所有的V4IP都已经管理机关全部分配出去了,而V4地址需求还在增加,IP网络还在按照摩尔定律发展,是选择NAT到底还是V6,是等待V9,V10,V90等中的一个天才?V6不高明,但是当前形势下,选择V6还是选择等待,如果你是一个站着说话的ISP,哪一个更明智?

  19. Technology and I 于 2011-02-07 1:22 下午

    We don’t need to like IPvn or IPvx.. just to find a solution that meets….

    - 1). good enough and happens to be
    - 2). in the right place
    - 3). at the right time

    or 3), 2), and 1). might just 2-1-3. ha ha.

  20. 胡不才 于 2011-02-07 5:35 下午

    IPV6是趋势,v4就好比是个小池塘,v6是个大湖,慢慢将小池塘和大湖连起来,再往后就只见大湖不见塘了。

    有个问题请教,在IPV6的情况下,安全是如何实现的?企业网原来有NAT+FW,到了V6了,就只剩带FW功能的Router了?

  21. 陈怀临 于 2011-02-07 5:46 下午

    在V6下,各种tunnel就养活了许多人。。。真感谢那些无私和短视:-)的科学家呀。。。

    另外,从V4的演变。我试图总结一哈一些研发经验:-。

    *系统是长和演化出来的,而非第一天设计出来的。

    用辽文说,就是:System is from evolution; not from design

    如果非要扯到哲学上,就是:存在就是合理的。

    V6存在并且活下来了(Prevail),就是合理的。

    V9 may or may not better,but需要活下来。否则就是不合理的。

  22. calio 于 2011-02-07 7:56 下午

    I still think IPv6 is a stupid idea. Who use IPv6 in today? Lack of address is only because address has no price. I believe if address resource can be sold and brought, the money carrier spend on this will be much less than upgrading the equipements to support IPv6.

    I also believe US organizations want to sell address if carrier pay enough money. If carrier does not want to pay money, that only means they already have enough address

  23. asr1k 于 2011-02-07 8:16 下午

    To.20.

    Yes, previously development focus on building a tunnel connect island.

    But now , u said we need connect pool to the lake , so we need NAT64, actually IVI is based from SIIT or NAT-PT. but fix some ICMP issue and DNS issue.

    In some bussiness trial , they still find many issues, FTP need ALG, many other protocols like SIP need ALG. and also some ip-address shows in HTML also request DPI relative function to translate them to v4 or v6 format..

    so it request Router do more than less. with many NP based Forwarding engine, they can support high performance NAT with many ALGs.(Also many ALGs development need many guys)

    For IPv6 security, it’s a good question , do we need NAT66? or if we can find another way to protect the host ?

    IMO, FW+NAT is trying to fix performance issue on Router. Many ASIC based router could not have high performance to process such services. But now , with multicore NP architecture based router, why not merge them in one box? because , many customer drive this migration, they need per session control , content control, application based QoS, etc… means router also need aware the session info during forwarding pkts.so why not add FW/NAT function on router ?

  24. HJ 于 2011-02-08 3:49 下午

    对网络运营商来说,v6是个巨大的麻烦,没有带来什么新的商机,反而要花一大堆的钱去升级网络。但问题是升级到v6是不可避免的,随着各种各样上网设备的增加,再看看中国/印度/非洲还有多少人没上网就知道单靠v4怎么也撑不下去了。
    但是升级到v6除了成本问题以外,对运营商来说,还有一个问题是,光网络升级没用,还得看用户终端和内容对v6的支持,终端可能经过这两年的发展可能还好些,但是内容是个大问题。

    运营商夹在内容和用户中间,反而压力最大,真是倒霉啊。。。

  25. gaohl 于 2011-02-08 6:17 下午

    支持22楼的观点

  26. 吴朱华 于 2011-02-08 6:36 下午

    我认为这次IPv4用完了是弯曲历史上最大一次机会,由于网络我不懂,希望各位兄弟能多发一些如何迁移至IPv6的文章:)

  27. zeroflag 于 2011-02-10 9:45 下午

    我倒是觉得设备商在IPV6的大潮中恐怕是赚不到什么钱的。

    首先是对IPV6的支持,早在很多年前就已经开始了,可以说各个运营商现网的核心设备都已经普遍支持IPV6了。没有IPV6 PHASE II认证的设备还能卖进运营商里面吗?所以现在运营商需要的不是大批量的采购设备,而是把原设备的IPV6功能用起来的问题。也就是说——运营商不愿意掏钱,或者说运营商已经为此掏过钱了,不想再掏了。

    从设备商的角度说,为了不在新的招标中出现意外造成市场格局的巨大变化,现有的主要网络设备供应商也不会倾向于推动运营商进行新的大规模的招标采购,而会倾向于提供改造服务,可以配套少量的设备采购,但是大方向一定是卖服务而非设备。

    从运营商运营的角度说,个人认为IPV6的过渡不会是“6in4隧道”,而会是“4in6隧道”,也即核心网是v6,而接入和数据中心是v4。这么做的原因是目前大量的接入终端,无论是ADSL猫还是家庭用宽带路由器都不支持IPV6,可以说目前,哪个宽带运营商先在接入上用v6,那个宽带运营商必死,客户都会流失到还在用v4的对手那里去。所以运营商的过渡策略只能是核心先上v6,等到5年甚至更久以后,支持IPV6的终端普及以后,再考虑接入也用v6。而IDC不用v6的原因类似,客户的工程师,应用的操作系统可能都不支持,只能先等等,逐步过渡。当然IDC过渡到IPV6会比接入快。

    以上几点,个人浅见,欢迎指正。

  28. asr1k 于 2011-02-11 8:37 上午

    Tunnel does not fix the problem, and 6in4 or 4in6 tunnel never save IPv4 address. also, many SP use private address in their core network, change to V6 also does not fix the problem…

  29. 十分八卦 于 2011-02-11 5:49 下午

    To zeroflag:
    模拟电视向数字电视演进时候,碰到的问题是类似的,强制客户换电视不可能。按照你的思路,如果做一个类似机顶盒功能的v6->v4廉价转换器,会不会大卖那? XXLink们做这个应该很简单。

  30. zeroflag 于 2011-02-11 7:25 下午

    @asr1k:
    貌似根据估计,现在几大运营商手里的IP地址还够支撑1~2年的。这就给v6改造留下了时间,我自己瞎猜,运营商可能的演进路线是,先把核心网升级到v6,然后考虑的可能会是3G无线应用一类与用户关系较小的地方,再然后考虑IDC和企业客户,最后才是个人用户。这个过程中,前一步释放出来的IPv4地址可用来进一步延长IPv4的寿命。照此估计,5年之内,用户接入应该依然可以用IPv4。

    解决SMB市场的手段可能是大规模采购支持v6的”PON+4FE+WIFI”之类的宽带路由器,借光纤入户的时机一并解决。

    @十分八卦:
    个人认为,不是v6->v4的廉价转换器,而是如上所述的”PON+4FE+WIFI”之类的宽带路由器。其关键点是降成本,越低越好。 不过嘛,这块肉可是一块河豚肉,好吃是好吃,但搞不好也可能吃死人。

  31. 十分八卦 于 2011-02-11 8:50 下午

    国内各个地方用户的接入习惯千差万别,有的adsl主流,有的小区宽带主流,最后那个设备是啥形式,还真不好猜。不过廉价一定是必须的,肯定是河豚无疑。

  32. zeroflag 于 2011-02-11 10:23 下午

    @十分八卦
    个人倒是认为PON一统江湖是大势所趋,ADSL也好,小区宽带也罢,最终都是PON的过去式。无非是EPON还是GPON罢了。

  33. asr1k 于 2011-02-11 11:11 下午

    nat64 already have some code on ddwrt relative platform.

    @zeroflag

    how about Mobile network? currently mobile network use NAT444 for many years. and some SP like AT&T already start some trial for IPv6 access for cellphone.

    when SP migrate enterprise or IDC network, u may still remember that access network and personal devices will access servers in DC…. it’s not a good idea for enterprise or DC upgrade 1st, but enable Dualstack for IDC is the 1st step to make more resource on v6 internet, then upgrade access network to make people enjoy v6 backbone.

    EPON GPON is a good idea :)

  34. ip6 于 2011-02-11 11:58 下午

    真正做起来,没有那么“异常复杂和艰难”,说到底只是三层的改变,上层应用改动起来并非想象中的困难。IPv6相对IPv4的众多所谓优点中,IP地址变长才是真正的关键,其他都只是浮云。

  35. 理客 于 2011-02-12 12:03 上午

    移动要整固网,机会就在不惜成本做PON。
    但PON的问题是,在固网利润已经远低于移动的情况下,ROI要多少年?很明显,ROI小于预期,否则在PON技术已经满足商用的情况下,傻瓜才不大上。移动不用pon刺激电信,电信自己DSL挺好的,更不会快速上PON
    固网虽然穷,但为了长期的综合业务优势,移动要固网也是趋势,但具体用什么方式,各有各的道,比如vodafone的固网策略
    所以PON的命运,决定于高清视频的家庭用户对云计算的需求的进展速度,否则不会快速发展,甚至可能不及V6的进度,当然这里有鸡蛋问题,internet的发展过程中,业务和软件快于网络的时候更多一些,有点快一步是高士,快两步是烈士

  36. 十分八卦 于 2011-02-12 1:57 上午

    技术上PON是好idea没错,考虑运营商的竞争态势,结局就真的不一定。

  37. zeroflag 于 2011-02-12 2:32 上午

    现在不是讲三网融合吗?PON的机会在这里。

    虽然其本质上广电强行进入电信业务,但是PON毕竟是最适合三网融合的入户技术,所以PON的大规模建设应该就在这几年。

    同时,用户对带宽的需求也确实在稳步增加,仅就我个人来说,4M的ADSL已经不太够用了,无非是一个笔记本和一个IPAD两个设备而已。

    对于IDC的IPV6迁移,个人认为,会首先是建立IPV6+IPV4两个镜像。各自为不同的访问源提供服务。也不排除在负载均衡一类的设备上上解决这个问题的可能性。

  38. asr1k 于 2011-02-12 7:05 上午

    for triple play, PON is not the only choice, because the original Cable Provider already deploy a large optical network, so if they need support PON , they only add OLT on SP side, and change the old RF device to ONU and add some fiber to home is ok, cost is very low , but for Tele Provider , they may need add a large optical backbone, that’s the reason they still need ADSL.

    For BW usage, 4M is not enough, some calculation list below:

    HD Video Call 4Mbps
    HD TV or VoD 4Mbps
    Other Data 2Mbps

    so access BW at least need 10Mbps… DSL also can support.

    last question, setup 2 mirror is a stupid idea, but as I mentioned above, Dual Stack in DC is much better, no need any load sharing device , but u mentioned if a NAT64 device deploy on DC WAN to support dualstack is a good idea.

  39. asr1k 于 2011-02-12 7:09 上午

    To 理客.

    if mobile SP wants to deploy PON, to calc the ROI may also consider for the Radio Access Network. I saw many SP wants to deploy a unified IP access network by PON then also carry the Mobile RAN BH.

    for 3G R7 or 4G , what ever , Mobile SP need a Metro Ethernet.

  40. 理客 于 2011-02-12 9:31 上午

    PON的命运能否很快一片光明,决定系数就是ROI,道理太简单了,你什么时候看过一个做生意的老板真的不关心ROI的,ROI不够,再好的技术都需要等待机会

  41. Leon 于 2011-02-21 1:16 上午

    老板关心ROI, ZF关心GDP

  42. Benjaming 于 2011-02-27 11:18 下午

    互联网公司一个简单的应对方法:
    ⒈ 公网接入采用ipv4->ipv6网关
    ⒉ idc内部采用ipv4