IPv6

第一部分为什么要有IPv6先解决“IPv4是什么”想象一下全世界的电脑、手机、服务器要互相通信就像寄信需要门牌号。这个门牌号在互联网里叫IP地址。IPv4就是使用了30多年的老门牌号系统。格式长这样192.168.1.1问题出在哪IPv4的总量是2的32次方约43亿个。2019年全球43亿个名额全分完了。就像一个小镇只有999个门牌号但搬来了1万个人大家只能挤一挤或者用临时的代号NAT技术。IPv6就是为了解决门牌号不够用而设计的新一代系统。总量是2的128次方第二部分IPv6长什么样1. 标准写法32个十六进制数2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334解释8组数每组4个字符用冒号隔开。字符规则只用0-9和a-f这16个符号。十六进制因为我们平时的十进制0-9不够用了借用了字母A-F代表10-15。2. 简化写法你实际会看到的上面那串地址太长记不住IPv6允许偷懒规则一去前导零2001:0db8可以写成2001:db8最前面的0不要了。规则二连续零合并最重要中间有连续全是0000的段用::双冒号代替。注意::在一段地址里只能用一次不然电脑会乱。举个例子对比完整写法2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329简化后2001:db8::ff00:42:8329 重点以后看到中间有::的就是IPv6看到.的是IPv4。第三部分核心区别——除了地址多还有什么不一样1. 恢复“真公网IP” NAT的消亡IPv4 时期普遍处于“内网”状态现状你家宽带运营商只分配一个公网 IPv4 地址例如123.123.123.1这个地址挂在光猫或路由器的 WAN 口上。家里设备怎么办电脑192.168.1.2、手机192.168.1.3使用的是私有地址也叫假IP/内网IP-- 这类地址在公网路由器上会被丢弃不具全球唯一性只能在一栋楼、一个家里自己用。数据的收发机制NAT 的核心逻辑发快递出站手机想访问百度。数据包写着“发件人192.168.1.3收件人百度服务器”。保安大爷NAT 路由器看到这个包撕掉原来的快递单192.168.1.3贴上新单子“发件人123.123.123.1”并在小本子上记一笔192.168.1.3- 端口40001。收快递入站百度回复的数据发到123.123.123.1。保安大爷翻小本子“端口40001对应的手机是那个。”然后换回标签扔给手机。比喻深入补充就像一栋老式筒子楼没有独立门牌号。邮递员公网服务器只知道这栋楼的总门牌123.123.123.1。所有住户的信件都堆在传达室路由器由保安大爷NAT 表根据收件人特征端口号挨家挨户敲门送进去。外面的人想主动找屋里某个人是敲不开门的。IPv6 时期恢复端到端架构现状运营商分配给你的不再是一个地址而是一个地址段通常是一个/64前缀约 18 亿亿个地址。设备怎么拿地址路由器广播“咱们这条街的门牌号开头是240e:390:abc:def”。手机自己把后半段补上变成240e:390:abc:def:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx。数据的收发机制无 NAT 状态发快递手机直接写“发件人240e:...:手机”。路由器仅负责搬运不撕单、不换单、不记账。路由器只根据快递单上的地址转发完全不修改发件人信息。比喻深入补充这栋楼改成了临街商铺。每个房间手机、电脑都有独立的、全球唯一的门牌号。邮递员可以直接把信塞进你房间门缝不需要经过收发室。这种变化带来的具体好处补充技术逻辑你提到的好处很好这里补充技术原因解释为什么会这样场景IPv4 下为什么会卡/麻烦IPv6 下为什么变好了打游戏延迟更低玩家 A 和 B 都在 NAT 后。两人想联机数据必须先到第三方服务器中转一下保安大爷不认识对方的保安大爷没法直接递信。这叫转发延迟。A 和 B 都有真 IP。游戏机直接互发数据包走最短物理路径绕开中转服务器。这叫对等连接。视频通话不卡顿同游戏联机。很多 P2P 视频通话软件为了连通必须牺牲画质走服务器中转。音视频流直接在两个手机间传输不占用服务器带宽网络抖动更小。监控远程看不用折腾你想在外地看家里的摄像头内网192.168.1.100。你必须先在路由器里做端口映射/虚拟服务器告诉保安大爷“有人敲 8080 门就送去 192.168.1.100 那屋”。操作极其复杂且容易失败。摄像头自己有一个公网 IPv6 地址。你手机 App 直接连这个地址无需在路由器做任何设置。因为摄像头本身就是临街的。一个重要的务实提醒避免误导既然现在 IPv6 这么好为什么感觉还没完全替代这是因为“双栈”环境下的尴尬现实虽然你的手机有真 IPv6 地址但如果对方只有 IPv4比如很多老旧的企业网站、部分游戏服务器你们还是得走 IPv4 NAT 的老路。结论补充IPv6 的“真公网”优势只在双方都是 IPv6时才生效。目前处于过渡期体验提升是有条件的但趋势不可逆。2. 扔掉“网关依赖”邻居发现协议IPv4痛点设置电脑IP时不仅要填IP还要填子网掩码255.255.255.0和默认网关192.168.1.1。填错一个就断网。IPv6简化插上网线自动配置。路由器会广播一个“前缀”你的设备自己拼一个后缀网关是自动协商出来的。SLAAC无状态地址自动配置— 你可以理解为设备自己拿记号笔在门上写门牌号写完喊一声邻居就认识了。3. 报头更简单路由器更省电解释数据包在传输时前面要贴一张“快递单”报头。IPv4的快递单内容很多路由器处理起来累。IPv6改变去掉了校验和、分片等非必要检查项。结果转发IPv6数据都比转发IPv4快一点点、省电一点点。点击 跳转 见IPV4相关知识。