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IPV6:丰满的理想和骨感的现实

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钛媒体 App 2021-08-02 08:08 抢发第一评

图片来源@视觉中国

文丨雷科技leitech

小雷小时候第一次接触互联网时,就听说了IPV4地址枯竭的问题,很早就知道新的IPV6协议是解决办法。但直到几十年后的2021年的今天,仍然感觉IPV6距离我们太过遥远。大部分互联网世界里的居民,也还是不知道IPV6是什么、有什么用,也不清楚它会给我们的上网体验带来何种改变。

最近,互联网监管部门在一次会议中宣布,截止今年5月,我国IPv6活跃用户数突破5亿,在互联网网民中的占比超过了一半。

这样看来,作为普通用户的我们,其实已经有一半以上的人已经用过或者正在用IPV6的相关服务,似乎有必要对它有点了解。

IPV6有啥不一样?

回答这个问题前,我们需要先解释下前面提到的IPV4地址枯竭的问题。现在仍在广泛使用的IPV4标准制定于1981年,也就是互联网刚刚诞生的时候。IPV4采用的是32位(4字节)地址,理论上拥有2的32次方个地址,也就是大概42.9亿个。或许在当时的标准制定者来看,互联网世界中需要有IPV4地址的用户,怎么也不可能达到了几十亿,40多亿的容量完全够用了。

然而,IPV4地址数量捉襟见肘的问题很快暴露,到了2018年,全球网民的数量已经超过了40亿。要从根本上解决这个问题,普及IPV6,乃至让IPV6取代IPV4,势在必行。

实际上,早在1998年,IPV6就已经确定了标准规范。相比于IPV4,IPV6采用了128位地址,理论数量为2的128次方个,达到了一个天文数字,即使全地球每个人分配几亿个IP地址,仍然绰绰有余。这样一来,IPV6从根本上解决了IP地址不够用的问题,无论未来互联网如何进步、技术如何发展,也几乎不会面临地址枯竭的问题。

对普通用户而言,IP地址可以理解为个人网络的门牌号,有了独一无二的门牌号,才能在互联网的汪洋大海里精准定位和识别出,从而正常收取和发送信息。而如果门牌号用光了,就意味着新加入互联网世界的网民,拿不到进入互联网的通行证。

当然,运营商已经采用了折中的办法,那就是NAT技术。我们都知道,日常使用网络时,同一局域网下,不同设备都会有一个自己的内网IP。比如说路由器内网地址是192.168.1.1,那么手机、电脑或者其他网络设备可能就会分配到192.168.1.2、192.168.1.12之类的内网IP。

NAT技术则可以理解为运营商给我们的宽带网络加上了一个大的路由器,我们分配到的网络地址不是独立IP,而是类似于上面提到的内网地址。也就是说,我们和其他大量用户使用同一个公网IP,然后分配到不同的内网IP,就像同一个小区的业主有一个共同的独一无二的小区名称,再通过门牌号来确定具体的房间号。

因此,现在我们办理宽带,已经不太可能拿到独立的公网IP,虽然日常上网不会受到影响,但搭建小型服务器、部分游戏远程联机、NAS外网下载等场景下,还是会有很多不便。

而理想状态下,如果IPV6全面普及,那么公网IP地址不够的问题将迎刃而解。除了地址数量,相比IPV4,IPV6提升了数据包转发速度、安全性、扩展性等多个方面,是一次全面升级。

IPV6我们真用上了?

要真正用上IPV6,需要满足一系列先决条件,从终端设备、网卡、系统到路由器、光猫,以及对应的网站等等,都要支持或对IPV6做相应的适配。目前来说绝大部分终端产品或者网卡,均提供了对IPV6的支持,以PC为例,十几年前的XP系统就已经支持IPV6了。至于路由器,近几年推出的产品基本都能支持,而决定我们能不能用上IPV6的,最关键的,其实还是运营商和内容服务商。

根据监管部门提供的信息,现在中国移动、中国联通和中国电信均完成了存量家庭网关IPV6升级改造,建成了IPV6的高速通道。以小雷个人的实际经历来说,现在新装的家庭宽带已经支持IPV4、IPV6双拨号。

只是,很多运营商安装人员,仍然图省事,安装时除非用户要求,否则还是默认不开启IPV6。现在网络上也不乏手动开启IPV6的教程,大致思路就是通过超级账号和密码,登录进入光猫的管理后台,修改拨号参数。但如果操作不当,可能会导致上不了网,所以没有把握的话,还是建议交给专业人员处理。

至于4G或者5G网络,现在三大运营商也基本有支持,基本默认状态下就能支持IPV6。小雷找来一台插电信卡的安卓机和一台插联通卡的iPhone,蜂窝网络下,测试均可以解析IPV6。

小雷发现,默认设置下,手机卡的APN连接点才有的是IPV4/IPV6双栈模式,为了测试得更彻底一点,小雷新建了一个纯IPV6的APN。

 

新的网络设置下,我们用一台安卓机搭建了一个FTP文件服务。这个操作大家应该不会陌生,MIUI等手机系统自带FTP,手机上开启后,电脑就能直接访问手机文件夹,从而实现无线传输文件等功能。

但这个功能要求手机和电脑在同一局域网内,而如果我们的手机拥有IPV6地址后,也就拥有了一个公网IP,其他设备即使不和它在同一局域网内,也能正常访问这个FTP服务。

(手机开启FTP服务,访问路径采用了IPV6地址)

实际测试后,我们发现,另外一台同样用移动数据网络的手机,在浏览器输入开启FTP服务的安卓机的IPV6地址后,成功连接上,并且可以正常访问其文件系统。这也就说明,如果我们的电脑或手机接入了IPV6网络,其他设备可以实现公网直连,能应用在NAS外网连接、游戏远程直连乃至搭建小型服务器等应用场景下。

但至此,距离我们使用IPV6,还有内容供应商这关键一步,比如经常使用的网站、App们,它们都做好适配吗?对此,小雷专门做了个测试。

我们测试了微信、支付宝、淘宝、京东、拼多多、今日头条、百度、百度地图、高德地图、B站、爱奇艺、腾讯视频、优酷、抖音、快手、美团、饿了么、联通等近20款常用App,最终的结果比较意外。

首先,大部分App在纯IPV6模式下都无法正常使用,表现页面无法加载、提示没有联网等,包括最常用的微信支付宝等国民应用。

其次,部分App主要功能正常、但部分功能不能用。比如抖音在IPV6模式上可正常播放短视频,但无法使用搜索功能;联通App大部分功能可用,但集成的影视版块无法加载;百度地图可以正常加载地图,但无法使用导航功能。

另外,少数App可以完美适配IPV6,主要有优酷、腾讯视频、美团、今日头条和高德地图。

不难发现,从互联网服务层面来说,各大互联网厂商对IPV6的支持力度非常小,包括我们耳熟能详的巨头们,更遑论中小厂商了。因此,尽管理论上国内已经有超过5亿的活跃IPV6用户,但他们享受到的网络质量并不高,绝大部分情况下,用的还是IPV4网络。

小结

从技术原理来说,没有人会怀疑IPV6在技术上的先进性,但在现实里,我们却也难以真正挖掘出足够的IPV6的应用场景,无法感受到它带来的实实在在的体验升级。尽管推进了十几年时间,但目前尽心尽力给IPV6做适合的国内互联网厂商屈指可数。绝大部分互联网厂商在IPV6上投入的一星半点资源,更多源于政策层面的压力,并没有真正想把它做好。

IPV6标准确立之初的目的是解决IPV4地址枯竭,但随着NAT等技术的普及,这个问题其实已经不再迫在眉睫,各方面都缺乏足够的动力去推进IPV6。相对小众的极客用户对IPV6充满热忱,更多也是出于能获取公网IP的现实需求。对更广大的用户群体来说,IPV6暂时还没有构建起什么杀手级的应用场景,不是一项非有不可的技术。

当然,从长远的未来来说,IPV6让独立公网IP变得不再稀缺,未来每一个路灯、每一个智能水表都能拥有一个独一无二的IP地址,和其他设备直接连通。IPV6普及乃至逐步取代IPV4是大势所趋,只是对我们这些普通用户来说,IPV6暂时还是一个用处不大、可有可无的新奇概念。

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