IPv6与IPv4,IPv6普及难的原因

原文参见
http://g.pconline.com.cn/671/6712896_all.html#content_page_1
IPv6这个名字相信大家都很熟悉了，近年来IPv6的消息报道满天飞，媒体们信誓旦旦IPv4已死IPv6当立，声势甚是浩大。然而IPv6可谓雷声大雨点小，除了一遍遍在互联网新闻中刷存在感，似乎就没能对互联网造成更多影响了。IPv6相比IPv4是否真的有很多优点？IPv6为何迟迟未能普及？今天笔者就来跟大家说一说IPv6艰难的普及之路吧。

IPv6究竟什么时候才会到来？

　　IPv6是什么？

　　也许有的朋友并不能明白什么是IPv6，其实这很好理解，把词儿拆开来看“IP”和“v6”，就明白这是第六套IP的意思。所谓IPv6，官方的定义是第六版互联网协议，目前正在广泛使用的是IPv4，也就是第四版互联网协议。IPv5去了哪里？IPv5其实有，不过这套协议试验性质比较强，目前用于流协议比较多，并不会继承IPv4的衣钵，IPv6才是IPv4的正统继承者。



IPv4的继承者就是IPv6

　　没有互联网协议就没有互联网，IPv4已经诞生了数十个年头，已经有点战不动的意思了。IPv4设计时采用的是32bit长度地址，理论上可以提供近2的32次方个也就是43亿个IP地址（实际可用的更少）。地球人口早已超越42亿，同时每人都不会仅需要一款上网设备，在这个互联网急速扩张的时代，就算IPv4每天凌晨四点起来练球，老迈的身躯也还是跟不上互联网的滚滚洪流。这时候，让IPv6接过IPv4的摊子，是件很顺理成章的事情。

　　和IPv4相比，IPv6可谓优点多多，大致如下：

　　◆速度更快。和IPv4相比，IPv6在不少方面都有速度上的优势。比如说，IPv6的包头是固定的，不像IPv4那样往往拖上一堆冗长的数据，更简短的包头可以提高数据转发效率。又比如说，IPv6协议下的路由表更小，聚合能力更强，数据转发所经过的路径会更短，数据包无需像IPv4那样经过太过错综复杂的中转。IPv6虽然不能让你的网速从小水管飙升到长江黄河，但大为提高的转发效率起码能够减少弱鸡路由器挂掉的概率。



IPv6的包头比IPv4略长，但不会像IPv4那样附加一堆内容，总体来讲更高效

　　◆更安全。相信不少朋友都有留意到，近年来https的网站越来越多，这意味着更多网站使用了IPSec加密数据。使用了IPSec加密的通讯更不容易被劫持和窃听，这是互联网发展的大趋势。然而，IPv4并没有强制使用IPSec，目前仍有大量网络通讯使用明文传输，你发什么到网站，网站传输什么内容给你，围观者可以看得一清二楚。与之相比，IPv6强制使用IPSec，传输时数据经过加密，你我他都更放心。



IPv6全面使用IPSec，更加安全

　　◆地址更多。前文提到，IPv4之所以战不动，最大的原因就是IP地址已经枯竭。和仅有42亿个IP地址的IPv4相比，IPv6设计的地址长度是128bit，理论上IPv6可提供2的128次方，约……笔者都数不清是多少亿个了的IP地址。在目前的互联网环境下，各位大可以把IPv6的地址数理解成无穷，甚至有了“地球上每一颗沙子都能够分配到一个IPv6地址”的说法。从穷尽到无穷，就凭这点，已经足够让人有动力将IPv4换成IPv6了。

　　IPv6的优点并不止前文所提到的这些，IPv6还有简化网络配置、支持协议扩充等优点，可谓重大利好。光看技术介绍，大家可能还是不太能理解IPv6有什么好。技术先进这点大家是懂的，如果IPv6普及，这先进的技术会对生活有什么升华？这世界又将会有怎样的变化？就举个物联网的例子吧。



IPv6可以为目前所有的网络设备都分配到公网IP地址，支撑起物联网

　　IPv6最突出的有点的地址多，这可不得了。目前物联网的概念炙手可热，能够彻底支撑起物联网概念的，似乎就只有IPv6了。所谓物联网，概念约莫就是尽量把一切物体都连接到互联网中，近年越来越多智能设备诸如什么智能家电啊，智能手表手环等等的出现，就是物联网风潮所带来的。在未来，还会有更多传统物品接入到互联网，什么文具啦家具啦厨具啦……乃至衣服、鞋袜等等，只要芯片够小，没有做不到，就怕你想不到。Google都已经发布专用于物联网的操作系统Brillo了，想想安卓在移动设备市场的摧枯拉朽吧，物联网在近年将迎来前所未有的爆发。



IPv4设计时根本没有考虑现在的网络环境，实际上已经跪了（漫画作者：西乔）

　　IPv4连手机电脑都近乎扛不动，物联网无穷设备集合起来的滚滚大潮，IPv4何德何能可以螳臂当车！想要为物联网的每个设备都分配到公网IP，舍IPv6其谁！就如公元前六世纪的玛雅历法只设置了1000年、无法用于现今一样，上世纪80年代出炉的IPv4在全新的移动互联网时代的面前，也显得垂垂老矣。要知道，在2011年，IPv4地址就已经被分配完毕，IPv4真的很难再承载更多了。



就算是农业网络不发达的非洲，也没IPv4地址了，美国只能支援金坷拉，不能支援IP地址给它

　　IPv4换代IPv6，怎么看都刻不容缓。然而就如开头所提到的，媒体高歌IPv6万岁已经数年，但牢牢占据宝座的仍是IPv4。究竟是什么把IPv6这个互联网的救世主塞在半路上？来分析分析吧。

　　IPv6很美，但要变美是有代价的。从IPv4这个坑跳到IPv6这个互联网的新平台，其中的路可没有给你铺上舒舒服服的自动电梯。IPv6难以普及的第一大原因，就是部署太困难了。

IPv6普及难？

　　IPv6拦路虎：部署困难

　　如果IT产业被一夜之间炸掉，要在新铺设的网络中全面普及IPv6协议，这并不困难。但现实是目前互联网还活得好好的，IPv6的使命是给互联网续命而不是让其涅槃，这就要求IPv6能够继承IPv4的衣钵，能够和IPv4和谐共处。遗憾的是，IPv6和v4的兼容性并不好，难以互联互通，双方通信需要经过隧道。这问题非常要命，要保持互联网的畅通，只能够搞一堆隧道，但这成本太高了。根本的解决方案，还是让当前IPv4设备都升级支持IPv6。



IPv4和IPv6间的兼容很成问题，目前没有这么多资源来建立双方的隧道

　　IPv4升级IPv6可不像系统升级这么简单，涉及到终端、传输路径方方面面的网络软硬件升级。市面上林林总总安卓设备仅仅是升级个最新系统就这么困难，何况更加花样百出的网络设备和软件。目前只有一些互联网大企业如Google等全面部署IPv6，这些企业面向的是未来，部署IPv6等于是布置新市场的桥头堡；而对于运营商以及一些IT小公司，是没有什么大动力去花大成本去升级新技术的，毕竟这又不能直接换钱——君不见国内某些银行和政府机构网站至今仍只支持老旧的IE浏览器，反正升不升级你们都得照用，不影响它的业绩，就是这个道理了。

　　IPv6拦路虎：NAT

　　前面说道IPv6最大的优点就是地址特多，沙子都能分到公网IP，这必须是大好事。然而你真的需要公网IP这么好的东西吗？运营商对你说：no，你并不需要。

　　IP地址不够用怎么办？那就不分配给你咯。目前运营商已经广泛使用NAT，通过NAT给用户分配内网地址而非公网地址。啥啥啥？什么是内网公网什么是NAT？简单来说，NAT的意思是Network Address Translation网络地址转换，你在家里通过路由器上网，那么就等于经过了路由器的这一道NAT，你家里的电脑分配到的也是192.168.0.X这类的内网地址。



NAT可以大大节省公网IP，现在各国运营商都在用，毕竟IPv4的公网IP不够发啊

　　内网是一个相对的概念，像家里的电脑通过路由器这道网关才能访问到运营商提供的网络，那么家里的局域网相对运营商网络，就属于内网；同理，运营商也可以不分配公网IP给单个用户，而是将多个用户纳入他的内网，通过统一的公网IP网关来访问互联网。这样一来，运营商就可以大大节省公网IP资源，不急着上IPv6也没什么。



要建立畅通无阻的物联网，还得找IPv6

　　当然，NAT只是权宜之计，公网IP的好处就是可以在公网上被其他IP所发现。比如说，如果手机和家里电脑都是公网IP的话，就能够直接用手机发现家里的电脑，实现IP到IP的互联，无需经过第三方服务器。处于内网的设备，要通过互联网遥控互联，往往就只能够经由第三方提供的服务器了，比如说登上同一个帐号连接某某云等等。如果这某某云倒闭了，这服务也就废了。此外内网对游戏联机、P2P传输也有影响，NAT3就能让一堆PlayStation玩家无比抓狂。总的来说NAT会让网络变得更复杂和低效，能够为所有设备分配到公网IP的IPv6才是长久之计，只是目前使用NAT仍可解决大部分需求，IPv6的海量地址需求非燃眉之急。

　　IPv6拦路虎：难以控制

　　IPv6的另外一大优点就是全面使用IPSec，数据传输经过加密，安全性大增。这会让DNS污染这类手段失效，海量的IP又封不过来。等这个技术问题解决，相信IPv6的推广会快很多，而不仅仅只局限于教育网等本身就容易控制的网络。

　　总结

　　IPv6无疑是互联网的未来，但要从实验室走向家庭，还有重重困难需要跨越。这些困难不仅仅是技术上的难题，还综合了铺设成本、市场需求以及其他一些方面的因素。虽然IPv6现在未能普及，但相信在未来十年乃至十数年，IPv6一定会走到我们身边。历史大潮不可逆，期待IPv6的降临吧。

关于Brillo

原文参见http://www.linuxidc.com/Linux/2015-11/125333.htm



日前，谷歌对其旗下的轻量级物联网操作系统“ Brillo ”开放了开发者接口。首批 Brillo 系统将支持 Intel 平台， ARM 平台和 MIPS 单片机平台。

谷歌已经对 Brillo 系统开放了开发者入口，开发者能从中获得有关Brillo系统的所有源码，开发工具和文档。现在，如果你想成为 Brillo 系统的开发者，那么你只需要简单地填写一个表格，并等待邀请邮件就可以了。

Brillo 是一个轻量级的，开放的，可扩展的，基于 Android ，为适应物联网设备低功耗、低资源占用的特性而定制的系统。 Brillo 系统与 Weave 协议（一个开放的，支持各种搜索，配置和认证功能的标准化通信协议）协同工作。谷歌资深开发人员
Timothy Jordan 说到，运行Brillo系统只需要 128MB 的储存空间和 32MB 的内存。





Brillo（上）与Weave协议（下）

“我们希望 Brillo 能够借助以下三种工具简化并加速针对硬件的软件开发。一是一个基于安卓的操作系统。其次，是一个让你拥有很好的入门体验并能帮助你有序地开展工作的核心服务。第三，是一套用于开发、测试、调试的开发者工具” 谷歌在 Brillo 门户页面解释道。



一些典型的物联网管理应用的截图

谷歌补充道：“ Brillo 系统通过“嵌入式系统、核心服务、开发者工具”三件东西为物联网环境下基于硬件系统进行的软件开发带来了便捷快速的体验。”

现如今，谷歌正携手各硬件厂商开发与Brillo系统相适配的硬件套件。由于 Brillo 系统可支持多种 CPU 指令集的特性，它可以运行在 Intel 、 ARM 、 MIPS 这三种平台上。首批为Brillo系统开发的、基于以上三种平台的开发套件简述如下。

Intel 平台——英特尔在一篇博客文章中宣布，它将推出一个名为 “Edison Kit for Brillo” 的硬件套件。该套件与下面将要叙述到的，名为 “Intel Edison Kit for Arduino” 的硬件套件有很多相似之处。



英特尔的 “Edison Kit for Brillo” 套件

假设我们对英特尔 Brillo 开发套件的猜测是正确的，那么它将会内置一个 Edison 物联网模块，为开发者们提供方便的 Arduino 风格扩展。英特尔在博客中提到：“ Brillo 系统为物联网提供了一个全面的解决方案， Brillo 为开发者们带来安全的、本地化的和高兼容性的模块化解决方法。”

最后附上业内人士分析的2016十大“钱景”产业：
①农村电子商务。报告明确“推动电子商务进农村”，及“推进5万个行政村通光纤”等②新能源汽车③绿色建筑建材④节能环保产业⑤创业服务业⑥农产品精深加工⑦铁路⑧旅游⑨清洁能源⑩互联网。
虽然之前有过互联网寒冬的言论，但新的发展方向仍层出不穷。在互联网领域中，我们还可以走得更远。