相信很多朋友在使用互联网大厂的App时发现,开屏页面除了恼人的广告外,底部往往还会有一行小字“XX支持IPv6网络”。这是因为自从2017年起,国家就已经开始从宏观层面推广部署IPv6,为下一代互联网打基础。

然而到了2026年,在向运营商申请公网IP时,后者大概率会以资源枯竭为理由拒绝提供。此前在宣传IPv6时,说好的可以给地球上每粒沙子分配IP呢?事实上,公网IP成为稀罕物件的背后是IPv6推广不顺,就在近期,IETF公布了IPv8核心协议草案。
抛开IPv8重构网络管理与安全体系,通过区域服务器统一管理平台、整合DHCP地址分配、DNS域名解析、NTP时间同步等服务解决传统网络服务碎片化管理的困境,这份协议草案最核心的一点是实现对IPv4的100%向下兼容,从而扭转IPv6迁移缓慢的痛点。
具体来说,IPv8协议从设计阶段就直接100%向下兼容IPv4,并且明确IPv4是IPv8的一个真子集。据其定义,IPv8采用64位地址空间,格式为r.r.r.r.n.n.n.n,由32位ASN路由前缀和32位主机地址组成。

当32位ASN路由前缀字段 (r.r.r.r.) 为0.0.0.0时,这个地址就会直接按照标准的IPv4规则处理。比如,0.0.0.0.192.168.1.1就等同于192.168.1.1,因此现有所有支持IPv4协议的设备都可以支持IPv8。这也就意味着现有的IPv4设备、应用程序与网络基础设施,无需任何修改、更换硬件即可接入IPv8网络。
尽管目前IPv8协议草案仅为技术提案,尚未成为IETF官方标准,但IPv6步子迈得太大已经成为业界共识。当年IPv6被提出的原因很简单,因为IPv4提供的IP地址跟不上时代的发展。由于IPv4使用的是32位(4字节)地址,因此理论上整个地址空间只有2^32(约43亿)个地址,而IPv6则扩展到128位,也就是说拥有2^128-1个地址,理论上是无穷无尽的。
不仅如此,由于IPv6支持IPSec协议,有着更高的安全性,再加上更强的聚合能力,就使得数据转发的路径更短、传输效率更高。按照当初许多从业者的看法,随着IPv4地址需求的激增,IPv6将自然而然地得到广泛应用。

然而现实情况,却是全球IPv6的支持率主要来自中国、印度等IPv4地址数量短缺国家推动,这种局部成功显然不能掩盖IPv6在全球范围的普遍挑战。出现这一情况的原因是网络运营商集体短视,IPv6的推广恰恰与移动互联网的爆发期重合,所以摆在运营商面前的就是一道二选一的题,“要么专注于扩大网络容量,要么去推动IPv6的部署。”
为了眼前的利益,面对爆发式增长的用户规模,运营商选择了扩容网络,这就导致早期的移动网络依赖于IPv4。为了做到既满足用户上网的需求,又不至于让自己的网络被拖垮,运营商还找到了一个完美的解决方案,也就是NAT(网络地址转换)技术的升级版NAPT(网络地址端口转换)。
NAPT利用源端口将多个私网IP地址映射到一个公网IP地址,就使得多个用户只需使用一个公网IP地址就可以同时与互联网进行通信。这种方式虽然能缓解IP地址不足的短期问题,但也导致了对IPv4的持续依赖,使得运营商往往采取双栈(dual-stack)技术,即同时支持IPv4和IPv6的策略。

由于IPv6完全放弃了兼容IPv4,这就是业界普遍认为其普及缓慢的关键因素,而对于运营商来说,IPv6会让过去的基础网络投资变成沉没成本。如果IPv6直接兼容IPv4,那么这一切问题都不再是问题,可奈何这份IPv8协议草案提出的太晚。
事实上,在这份IPv8协议草案被曝光后,有相当多的从业者并不看好。因为IPv6已经推广了许多年,特别是5G网络就完全建立在IPv6的基础上。可IPv8草案为了兼容IPv4,又与IPv6不兼容。

从某种意义上来说,这份IPv8协议草案其实代表了部分从业者对于当下网络状况的不满,更像是一个发泄情绪的产物。毕竟一旦IPv8协议草案落地,互联网基础设施就真的要变成“屎山”了。
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