IPv4地址耗尽对我们意味着什么

    ARIN(美国互联网地址注册管理机构)宣布IPv4地址的耗尽的消息正在加速向IPv6转型的速度。对此我们需要知道以下一些关于相关知识。
    就在几周以前，我们进入到了互联网时代的尾端。负责在北美地区分配互联网地址的机构ARIN宣布，他们已经用尽了其基于IPv4标准的地址库。尽管用户看不到IPv4，但是IPv4却在互联网创建时期发挥了重要作用。我们正是通过促进数以百万的台计算机、智能手机、平板电脑和智能设备的连接认识了它们。
    被废弃是它们的最终命运，这可能是无法避免的。通过将相互连接的设备组成一个庞大的网络，它们帮助吸引到了更多的互联网用户和设备，这些用户和设备的数量超过了它们的容量。目前人们的举措是加速向IPv6转型的步伐。作为下一代互联网协议，IPv6等待大显身手的这一刻已经等待了十多年。尽管对于支持不断增长的具备相互连接功能的温度计、手表、汽车和其它智能设备的问题，这一新标准是一个终极答案，但是在准备转型之前我们需要知道一些事情。
IP的演进
    互联网协议(IP)是一套规则，其管理着数据通过互联网从一台计算机传输至另一台计算机的方式。每台计算机必须要有一个IP地址，这个地址具有唯一性，就如同大街上的门牌号码，其作用是告诉其它的计算机自己在哪里，以便能够传输信息。
    从名称中我们就可以猜到IPv4是第4个版本，但是它们却是首个大规模执行的协议。IPv4在1981年被引入，与那个时代的许多事情一样，它们有着自己的时代特点。IPv4使用的是32位编码方案，8个字节被分为4段，每段被一个句点所分隔，例如194.66.82.11。这一方案能够容纳43亿个地址。在里根的首个任期内，PC时代还处于起步阶段，主流家庭还没有计算机，更不要说“猫”了。因此它们没有预料到我们将会需要更多的地址。
    目前的难题在上世纪九十年代逐步开始出现端倪，当时家用计算机的价格开始下降，同时万维网出现爆炸式增加。突然之间，每个人都开始接入互联网。到本世纪初，大多数家庭并不仅仅拥有一台计算机，他们拥有多台计算机，以及许多智能手机，以及一台或是两台平板电脑。如今，通过新兴起的物联网，人们可以把各种设备，从智能电冰箱到带有内置式安全摄像头的智能门廊灯，都接入到他们的家庭网络。所有的东西不可能都获得一个唯一的IP地址。
    尽管出现了数字化浪潮，但是我们直到现在才用尽IPv4地址，这要归功于路由器中的网络地址转换(NAT)地图。NAT让我们的路由器成为了家庭网络和互联网之间的一个代理，多台设备只要使用一个IP地址就可以连接至互联网。这对于保留IPv4地址非常有用。
    IPv6(IPv5据报道被用于了鉴定试验性互联网流协议)通过128位地址方案解决了这一问题，其通过冒号分隔成了8个16位片段。这样一来可以提供340乘以1000的12次方个唯一IP地址。如果你对这一数字没有概念，你可以想象一下1后面有360个零的情况，这足以服务几代互联网用户和他们的设备。
    下一代协议的好处不仅仅是直接寻址。作为加密和验证每个单个数据包的协议组，IPSec对于内置在IPv6中的IPv4来说是一个可选组件。它们不仅可以有效抑制不法分子和犯罪分子对我们发动各类网络攻击，同时还可以帮助提升性能，如更强大的更高效的连接。
IPv6的漫长之路
    尽管IPv6自1999年就已经做好了大规模部署的准备，但是它们的部署速度十分缓慢。到了2015年，全球1000个顶级网站中仅有约14%的网站，包括脸书、谷歌和维基百科在内，部署了这一协议。尽管对于IPv4即将用尽我们已经警告了数年，但是仅有一小部分用户采用了新协议，因为IPv6并不向下兼容IPv4设备，因此网站和服务商没有动力去积极主动地进行转型。

    难以转型当中还存在另一个更大的原因。对于许多公司来说，他们只是简单地要求他们的互联网服务提供商(ISP)提供IPv6服务。但是对于ISP和主管自己的互联网服务的企业来说，后端调整非常的复杂，任何一个失误都会导致服务速度放慢，或是导致用户和客户完全无法访问他们的网站。

    IHS旗下Infonetics Research的分析师Michael Howard称：“对于任何运营人员来说这都是一项艰巨的任务。协议可能非常的完善，但是操作却需要非常小心，因为它必须要与所有的路由器进行协调。”

    正如ARIN所担心的那样，清算日已经来临，这要求云服务提供商、网络主机和其他机构立即行动起来(+本站微信networkworldweixin)，不能再拖延向IPv6转型的步伐。

对用户的影响

    即便我们立即转型将所有的互联网连接都换成IPv6，前景也不会变得像用户看到的那样悲观。IPv6兼容性需求会影响到我们每天使用的所有东西这一点是真的，例如计算机系统、浏览器、杀毒软件、调制解调器、路由器、网关、网络电视、蓝光播放器、AV接收器、VoIP设备、视频会议程序、互联网家庭安全系统等等。

    不过大多数计算机系统已经为IPv6做好了准备。Windows从Vista 开始，Mac OS 从Panther开始就已经包括了成熟的IPv6支持。对于iOS、安卓以及所有主流浏览器来说，它们也已经做好了准备。由于智能设备成为了推动IPv6部署的一个主要推动力，因此它们也已经做好了转型准备。

向IPv6转型的主要障碍可能是我们的家庭网络，因为许多老式路由器并不兼容IPv6。许多消费者，尤其是那些对科技并了解的消费者并不愿意迅速对转型做出响应，如果他们还没有对此做好准备，那么大多数ISP将通过即支持IPv4又支持IPv6的双堆栈模式部署IPv6。

    鉴于这种情况，整个互联网彻底转向IPv6还将有一段时间。但是如何用户想提前做好准备，那么他们需要做一些工作。

    第一步是访问Test-IPv6.com以检测自己的状态。它们会在几秒钟内给出用户的IPv4地址、互联网服务提供商名称、用户当前状态对IPv6浏览的意义以及IPv6准备得分。如果用户正在使用IPv6，那么它们也会给出用户的IPv6地址。此外，它们还会告诉用户，他们的ISP 常用的DNS服务器是否具有IPv6访问功能。

    根据测试结果，下一步可能是给用户的服务提供商打电话或是发电子邮件。包括康卡斯特和AT&T在内，一些ISP已经有了IPv6支持网站。

    下一步是检测用户网络设备的IPv6兼容性。如果用户使用的是由ISP提供的调制解调器、路由器、或是网关，那么用户可以询问服务提供商它们是否支持IPv6。如果不支持，那么服务提供商会进行升级。如果是用户自购产品，那么用户可以访问制造商的网站查询这些产品，如果自购产品只支持IPv4，那么用户最终需要自掏腰包进行升级。由于IPv6论坛推动的IPv6认证程序已经列出了一份测试合格的IPv6产品列表。用户可以根据这份列表购买新的替代产品。

    需要注意的是，如果用户彻底转至IPv6上，那么他们只能够访问支持IPv6的网站。这些网站目前仍然是数量不多。在较长一段时间内继续坚持使用IPv4仍然具有重要意义。具体情况还要看ARIN发布的信息是否能够让互联网内容和服务提供商先行动起来