IPv6 概览
Vinton Cerf 和 Bob Kahn 在 20 多年前提出了 TCP(传输控制协议,RFC 675;1974 年 12 月)的原始版本,而 Jon Postel 提出了 IP(互联网协议,RFC 760;1980 年 1 月)的原始版本。这些将网络“地址空间”增加到 32 位,但 ARPANET 的结构是“无类”的,也就是说,我们熟悉的层级分布式数据库直到 Dave Mills 提出域名系统(DNS;RFC 799;1981 年 9 月)的概念以及 Paul Mockapetris(RFC 882 和 883;1983 年 11 月)的实施才出现。Mockapetris 的实施被称为 Jeeves。BIND(伯克利互联网名称守护程序;由 Kevin Dunlap 编写,由 Paul Vixie 维护)是目前使用最广泛的。
因此,我们实现了 32 位寻址和网络类别的层级数组:A、B、C、D 和 E。有 128 个 A 类地址,每个地址可以有 16,777,216 个唯一的主机标识符。有 16,384 个 B 类地址,带有 65,536 个唯一标识符,2,097,192 个 C 类地址和超过 2.68 亿个 D 类组。E 类地址从未用于通用用途。
使用这种方案,DNS 允许大约 40 亿台主机在 1670 万个网络上。这似乎是一个非常大的地址数量。但过去十年互联网使用的扩展是爆炸性的。
在 1990 年 8 月温哥华互联网工程任务组 (IETF) 会议期间,Frank Solensky、Phill Gross 和 Sue Hares 预测,当前的分配速度将在 1994 年 3 月耗尽 B 类空间。
引入了无类别域间路由 (CIDR,RFC 1518 和 1519;1993 年 9 月),以提高互联网中的路由可扩展性和地址空间利用率。通过消除“网络类别”的概念,CIDR 允许地址需求和地址分配之间更好地匹配。CIDR 使互联网能够在增长持续的情况下继续运行。
即使有了 CIDR,在 1994 年 7 月多伦多 IETF 会议上,人们也发现互联网将在 2005 年至 2011 年之间耗尽 IPv4 地址空间。凭借更多的几年经验,我们可以将这些日期稍微推迟,但耗尽终将到来。
互联网随着内联网(我们过去认为的“内部企业网络”)的数量以及它们的不同用途(互联网广播、电话、移动计算等)而增长。
多伦多 IETF 会议成立了一个“IPng”(互联网协议下一代)或“IPv6”任务组,由 Scott Bradner 和 Allison Mankin 共同主持。该任务组的建议于 1994 年 10 月发布,供 1994 年 12 月的 IETF 会议讨论。基本目标是在 2000 年之前完成一些工作,以便不推迟时间限制。不幸的是,正如 Bradner 和 Mankin 在他们的建议中指出的那样
有些人指出,这种类型的预测假设 IP 使用中没有范式转变。如果有人开发出新的“杀手级应用”(例如有线电视机顶盒),那么对 IP 地址的需求随之增加可能会使对可用时间的估计过高。
IPv6 提供 128 位寻址。这是一个巨大的数字,比月球中估计的分子总数还要大。这究竟将如何运作仍不清楚;在我撰写本文时,新协议尚未得到广泛部署。除其他事项外,从 32 位到 128 位将需要重新编号大量已在使用的地址。
然而,断言地址空间耗尽是 IPv6 背后唯一的驱动力是荒谬的。虽然现在提供的地址空间是巨大的,但这并非全部。许多其他能力“的开发是为了直接响应当前业务对更具可扩展性的网络架构、强制性安全和数据完整性、用于服务质量 (QoS) 的附加字段、自动配置以及在全球骨干级别更高效的网络路由聚合的要求。”——IETF 草案;不再在线。
企业或私人用户可能会对此说“那又怎样?”,认为 IPv6 对各种网络设备的支持根本不是最终用户或企业关注的问题。
在未来几年,互联网上的传统计算机将与各种新设备连接,包括掌上个人数据助理 (PDA)、具有数据处理功能的混合移动电话技术、带有集成网络浏览器的智能机顶盒以及从办公室复印机到厨房电器的设备中的嵌入式网络组件。许多需要 IP 地址和连接的设备将面向消费者,例如您的咖啡机、洗碗机等。
IPv6 的 128 位地址空间将使企业能够以经济高效、可管理的方式部署大量新的桌面、移动和嵌入式网络设备。此外,IPv6 的自动配置功能将使大量设备能够动态地连接到网络,而不会因不断增加的添加、移动和更改而产生无法支持的管理成本。对 IPv6 的业务需求将由最终用户应用程序驱动。

Peter H. Salus,《UNIX 二十五年》和《撒网》的作者,是《Linux 杂志》的编辑总监。