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今天,全球IPv4地址正式耗尽!

作者:SDNLAB发布时间:2019-11-26 20:23:17

      长期以来,全球IPv4地址耗尽令人担忧,今天这一时刻终于来临——所有43亿个IPv4地址已分配完毕,这意味着没有更多的IPv4地址可以分配给ISP和其他大型网络基础设施提供商。

       该过程自80年代以来就已预见到,顶级地址实际上已经在2012年耗尽。那时,所有IPv4地址空间已分配给五大区域互联网注册机构,非洲网络信息中心 (AFRINIC)针对非洲,北美网络信息中心(ARIN)针对南极洲、加拿大、部分加勒比海地区和美国,亚太互联网络信息中心(APNIC)针对东亚、大洋洲、南亚和东南亚,拉丁美洲网络信息中心(LACNIC)针对加勒比海的大部分地区和整个拉丁美洲,以及欧洲网络信息中心(RIPE NCC)针对欧洲、中亚、俄罗斯和西亚。

       那些区域性Internet注册很快就开始耗尽。2011年4月15日,亚太(APNIC)在2012年9月14日为欧洲,中东和中亚(RIPE NCC)分配了最后一个IPv4区块,在2014年6月10日为拉丁美洲和加勒比海(LACNIC)分配了最后一个IPv4区块。2015年9月24日为北美,直到今天,欧洲RIPE(世界互联网组织) NCC终于耗尽了存储。

该消息是在一封电子邮件(由Nikolas Pediaditis发布)中宣布的,内容为:

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今天,在2019年11月25日UTC + 1 15:35,我们从可用池中的最后剩余地址进行了最终的/22 IPv4分配。现在,我们已经用完了IPv4地址。

        对于网络运营商来说,我们的宣布并不令人惊讶– RIPE社区早就预料到并计划IPv4耗尽。实际上,正是由于社区对这些资源的负责任管理,我们才能够在2012年达到最后一个/8后,向我们服务区域内的数千个新网络提供/22分配。

从理论上讲,IPv4地址耗尽应该意味着不能将任何新的IPv4设备添加到Internet,但是实际上,许多因素会进行缓解。

        首先是ISP可以重用和回收未使用的IPv4地址。第二个原因是由于NAT(网络地址转换),因此可以在ISP路由器后面私下使用相同的IP地址。当然,最后是向IPv6的过渡,现在应该建立良好的秩序,从而可以通过具有3.4×10^38巨大地址空间的Internet直接进行对等连接。

IPv4地址耗尽该怎么办?

为了解决IPv4地址耗尽问题,目前有两种技术路线:采用IPv4地址翻译技术(NAT44)或升级到IPv6。NAT44是IPv4公有地址与IPv4私有地址之间的有状态翻译技术,已经非常成熟,但由于其破坏了端到端特性,只能支持单向发起的通信。多年以来,NAT44在用户接入端被广泛使用,但在核心网络上使用时,需要在NAT44翻译器上维护大量状态。

为了长远地解决IP地址的问题,建设下一代IPv6网络,发展IPv6信息资源,发展IPv6用户势在必行。10多年前,业内已经认识到IPv4地址枯竭问题,发明了下一代互联网协议IPv6,该协议具有2^128个地址空间,从根本上解决了地址耗尽的问题。

IPV6与IPV4的区别

1、IPv6的地址空间更大。IPv4中规定IP地址长度为32,即有2^32-1个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。夸张点说就是,如果IPV6被广泛应用以后,全世界的每一粒沙子都会有相对应的一个IP地址。

2、IPv6的路由表更小。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。

3、IPv6的组播支持以及对流的支持增强。这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量控制提供了良好的网络平台。

4、IPv6加入了对自动配置的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。

5、IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中,用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,这极大地增强了网络安全。

6、更好的QoS支持。QoS是网络的一种安全机制,通常情况下不需要QoS,但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时,QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃,同时保证网络的高效运行。在IPv6 的包头中定义了如何处理与识别传输, IPv6 包头中使用 Flow Label 来识别传输,可使路由器标识和特殊处理属于一个流量的封包。流量是指来源和目的之间的一系列封包,因为是在 IPv6 包头中识别传输,所以即使透过 IPSec 加密的封包 payload,仍可实现对 QoS 的支持。

IPV6的优势:

  • 可以有更多的设备联网,有一句流传很广的话是“IPv6可以让每一粒沙子都上网”,未来,我们身边会有更多的设备接入互联网,冰箱、微波炉、手环甚至桌子、椅子。
  • 可以有更快的速度,这个呢,用专业的话讲,人类无法感受到的微小的速度提升。
  • 更加安全,以前大家会经常莫名其妙的中木马或者病毒,这个在IPv6里会明显减少。

因特网工程任务组(IETF)最早推荐从IPv4向IPv6过渡采用双栈技术和隧道技术,全世界很多运营商在不同规模上进行了IPv6的试验,若干信息提供商也提供了IPv6的服务。但截至2012年,全世界IPv6网的流量平均不到IPv4的1%。实践表明,升级到双栈不仅没有给运营上带来直接的收益,反而影响了用户的体验。

这就是为什么双栈和隧道技术应用10多年,却没有推动完成IPv4互联网向IPv6互联网过渡的原因。目前国内主要互联网网站及应用正在改造过程中,根据对部分典型互联网应用的实时监测和采样统计,截至2019 年6 月,我国IPv6 活跃用户数已达1.30 亿。我国基础电信企业已分配IPv6 地址的用户数达12.07 亿。

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