為什么我們要了解IPv6

一般當(dāng)我們提及IPv6，無(wú)非IPv6地址空間巨大，可以讓地球上的每一粒沙子擁有一個(gè)IP地址，IPv6更加安全！但是今天小編要講的，是不上IPv6，會(huì)有哪些后果和我們及時(shí)了解IPv6的必要性。

勢(shì)不可擋：各大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在全面鋪設(shè)IPv6，包括手機(jī)、家庭寬帶，比如筆者所在地福州的移動(dòng)4G手機(jī)，已經(jīng)獲得IPv6地址。

坐以待斃：當(dāng)IPv6占用率達(dá)到一定比例的時(shí)候，我相信已有的網(wǎng)站、新申請(qǐng)備案的網(wǎng)站，會(huì)被強(qiáng)制要求上IPv6，如果不配置，已有網(wǎng)站停止運(yùn)營(yíng)、申請(qǐng)備案不予通過(guò)。甚至，到那時(shí)，手機(jī)、家庭寬帶，會(huì)僅獲得IPv6地址，無(wú)法獲得IPv4地址。最后，IPv4從中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)中廢除。

通過(guò)上述2點(diǎn)，可以知道，作為服務(wù)端（如WEB服務(wù)提供方）是必須要上IPv6的，否則不僅無(wú)法運(yùn)營(yíng)、連用戶也都無(wú)法訪問(wèn)。

問(wèn)題一：內(nèi)網(wǎng)需要IPv6嗎？

家庭內(nèi)網(wǎng)，比如連著wifi的手機(jī)、電腦

企業(yè)內(nèi)網(wǎng)，比如辦公室內(nèi)每個(gè)工位上的電腦

數(shù)據(jù)中心內(nèi)網(wǎng)，比如機(jī)房?jī)?nèi)的服務(wù)器、公有云主機(jī)

這些內(nèi)網(wǎng)環(huán)境，是否也需要配置ipv6地址？

只要你想訪問(wèn)IPv6互聯(lián)網(wǎng)，就必須要在終端上配置IPv6地址。原因在于“IPv6優(yōu)先原則”，越來(lái)越多的程序，比如各大編程語(yǔ)言的許多主流模塊／框架，在進(jìn)行域名解析時(shí)，會(huì)通過(guò)dns優(yōu)先查詢AAAA記錄（對(duì)應(yīng)IPv4的A記錄） ，若該域名有提供IPv6訪問(wèn)，就必然會(huì)解析出AAAA記錄。接著，就會(huì)優(yōu)先通過(guò)IPv6來(lái)訪問(wèn)（即使本機(jī)沒(méi)有配置IPv6，甚至沒(méi)有啟用IPv6），如果IPv6網(wǎng)絡(luò)不通，則該訪問(wèn)直接失敗，即便有的模塊／框架在失敗后會(huì)嘗試IPv4，但已經(jīng)增加了許多的延時(shí)。

問(wèn)題二：IPv6地址太復(fù)雜了，記不住啊

說(shuō)的好像IPv4地址你能背下來(lái)似的，其實(shí)IPv6地址只是長(zhǎng)度增加，并且展示方式從十進(jìn)制改為十六進(jìn)制，具體的計(jì)算方式是一樣的。而且有dns在，沒(méi)必要去背IP地址，就算是內(nèi)網(wǎng)的IPv6地址，也可以通過(guò)DHCPv6或者路由器發(fā)送RA包來(lái)自動(dòng)生成IPv6地址。

問(wèn)題三：每臺(tái)服務(wù)器都有IPv6地址，會(huì)暴露整個(gè)內(nèi)網(wǎng)，不安全

擔(dān)心是對(duì)的，但解決方案也和IPv4一樣，有2種：

可以在內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器上配置“IPv6私網(wǎng)地址”，這樣公網(wǎng)就訪問(wèn)不到了。在IPv6中，私網(wǎng)地址是fd00：：／8，這相當(dāng)于IPv4的10．0．0．0／8、172．16．0．0／12、192．168．0．0／16。然后在網(wǎng)關(guān)上配置NAT；

依然用“IPv6公網(wǎng)地址”（即全球單播地址），但在網(wǎng)關(guān)上配置“有狀態(tài)防火墻”。

無(wú)論是哪種方案，最終都實(shí)現(xiàn)了“只出不進(jìn)”，即服務(wù)器可以主動(dòng)訪問(wèn)IPv6公網(wǎng)，但公網(wǎng)無(wú)法主動(dòng)訪問(wèn)進(jìn)來(lái)，保證了內(nèi)網(wǎng)的安全。

IPv6基礎(chǔ)知識(shí)

關(guān)于IPv6的教程，網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)有非常多寫(xiě)的很棒的教程了，現(xiàn)編沒(méi)有把握能寫(xiě)出更好的，因此《IPv6系列》文章，將把重點(diǎn)放在一些概念、解決方案、很多人沒(méi)注意到的坑、工作原理等等

IPv6地址長(zhǎng)度

？ IPv4：32 bit

？ IPv6：128 bit

可以這么記憶，IPv6比IPv4多了一倍的段落，并且每個(gè)段落里增加了一倍的長(zhǎng)度，所以IPv6比IPv4長(zhǎng)了2×2＝4倍

IPv6地址組成

？ IPv4：網(wǎng)絡(luò)號(hào)＋主機(jī)號(hào)／子網(wǎng)掩碼，如192．168．1．2／24

？ IPv6：前綴ID＋接口ID／前綴長(zhǎng)度，如2001：0000：0000：0000：0011：0000：0000：0010／64

地址簡(jiǎn)寫(xiě)

？ IPv4：不支持

？ IPv6：壓縮0

注意：IPv6單個(gè)段落內(nèi)可重復(fù)壓縮，比如上述可壓縮為2001：0：0：0：11：0：0：10／64；若多個(gè)段落連續(xù)為0，可壓縮，但只能壓縮一次，比如上述可進(jìn)一步壓縮為2001：：11：0：0：10／64，或者2001：0：0：0：11：：10／64，通常為前者。

檢驗(yàn)方法

找一臺(tái)linux服務(wù)器，比如centos7系統(tǒng)，執(zhí)行ip addr add ＄｛IPv6地址｝ dev eth0，然后ip addr show dev eth0看一下會(huì)如何壓縮。

另外，除了單播、多播，IPv6相比IPv4新增了一種任播（anycast），任播是屬于單播范疇內(nèi)的，無(wú)法單純從地址識(shí)別出任播。

術(shù)語(yǔ)

節(jié)點(diǎn)：任何運(yùn)行IPv6的設(shè)備

路由器：轉(zhuǎn)發(fā)不是發(fā)給自己的IPv6報(bào)文的節(jié)點(diǎn)

主機(jī)：非路由器的節(jié)點(diǎn)

接口：節(jié)點(diǎn)和鏈路相連的物理或邏輯配件

鏈路：由路由器分割的網(wǎng)絡(luò)接口集合

鄰居：同一鏈路上的節(jié)點(diǎn)

鏈路MTU：鏈路能傳輸?shù)淖畲髥挝?，即最大的IPv6報(bào)文字節(jié)數(shù)

路徑MTU：IPv6源端和目的端之間能傳輸?shù)淖畲蟮腎Pv6報(bào)文字節(jié)數(shù)，通常是路徑中所有鏈路的最小鏈路MTU

IPv6地址生成

？ IPv4：手工指定、dhcp分配

？ IPv6：手工指定、dhcp分配、自動(dòng)生成

在IPv6里，主流方案就是自動(dòng)生成IP，而不是手工指定或dhcp分配。當(dāng)然，作為服務(wù)端是需要手工指定的，但對(duì)于更廣闊的客戶端來(lái)說(shuō)，基本都是自動(dòng)生成。這種自動(dòng)生成的，叫做“無(wú)狀態(tài)”，相對(duì)于“無(wú)狀態(tài)”，通過(guò)dhcp獲取到的固定IP，就叫做“有狀態(tài)”（dhcp也支持“無(wú)狀態(tài)”，這里不做詳解）。

除了協(xié)議規(guī)定的特殊地址，其他可自行分配的地址，都是可以在具體范圍內(nèi)自動(dòng)生成的，包括鏈路本地、全球單播、唯一本地。其中全球單播、唯一本地，是在接收到路由器發(fā)送的RA包后自動(dòng)生成，具體生成的是全球單播還是唯一本地，是根據(jù)RA包內(nèi)容中的前綴而定。

IPv6推動(dòng)安防階段性改革

在物聯(lián)網(wǎng)感知層中，攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)信息占據(jù)世界物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)約一半以上的存儲(chǔ)量。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控技術(shù)在智慧城市、公共安全等各行業(yè)已獲得廣泛的應(yīng)用，而目前網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)正在升級(jí)為“以視頻為核心的物聯(lián)信息服務(wù)”，即“視頻＋”“視頻＋多維感知”和“視頻＋多維應(yīng)用”，視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)已成為目前應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟的物聯(lián)網(wǎng)。

IPv6在地址空間的擴(kuò)充對(duì)于智慧安防在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的設(shè)備連接上、云服務(wù)平臺(tái)的管理上、以及視頻數(shù)據(jù)傳輸安全上都起到很好的管控作用。結(jié)合5G的不斷發(fā)展，在數(shù)據(jù)傳輸速率與頻段上，也能起到良好的省時(shí)省力作用，IPv6為智慧安防帶來(lái)的雙效應(yīng)值得引起關(guān)注。

因此，IPv6的發(fā)展與規(guī)?；七M(jìn)落地，在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)上將是一次新的產(chǎn)業(yè)革命，同樣對(duì)于智慧安防領(lǐng)域也會(huì)是一場(chǎng)階段性改革。這場(chǎng)局，智慧安防不僅該迅速進(jìn)場(chǎng)，更應(yīng)該趁勢(shì)追擊，迅速拓展應(yīng)用試點(diǎn)加速全面落地范圍。

安防廠商將面臨新安全挑戰(zhàn)

IPv6帶來(lái)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是大幅提升的安全性。在IPv6的部署中，IPSec一度是標(biāo)配，這意味著在IPv6地址之間傳輸數(shù)據(jù)往往是經(jīng)由加密的，信息不再會(huì)被輕易劫持。在智慧城市勢(shì)如破竹的發(fā)展趨勢(shì)下，智能視頻監(jiān)控、人臉識(shí)別、車(chē)牌識(shí)別等技術(shù)帶來(lái)的信息安全問(wèn)題引發(fā)了大眾的高度關(guān)注，IPv6無(wú)疑將很大程度上滿足公眾對(duì)個(gè)人信息安全的要求。

不過(guò)，IPv6的安全性也不是高枕無(wú)憂。隨著IPv6的大規(guī)模推進(jìn)部署，全球互聯(lián)網(wǎng)安全格局將發(fā)生重大變化。Pv6會(huì)面臨現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)下碎片化的攻擊，地址欺騙和泛洪等問(wèn)題依然存在。專(zhuān)家表示，網(wǎng)絡(luò)安全威脅和新型網(wǎng)絡(luò)安全形勢(shì)嚴(yán)峻，IPv6將會(huì)成為主要的攻擊點(diǎn)。萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，安防廠商也將迎來(lái)新的要求和挑戰(zhàn)。