IPv6替代IPv4的話題已經不是一天兩天了,隨著越來越多網站完成IPv6改造,你真的有認真研究過IPv6及其設置嗎?
正處于爆發初期的IPv6
IPv6對中國的數字化轉型全局有多重要?可以說在未來10年中,5G、云計算、大數據、AI、物聯網的各種應用,都要在IPv6基礎上實現。2019年全球IPv4地址資源已經耗盡,而且與中國沒有一個IPv4根服務器相比,中國已經擁有1個IPv6主根服務器、3個輔根服務器。發展IPv6,中國早在20年前就著手準備。
與目前移動網絡中22.87%的流量相比,IPv6在固網中的流量僅占5.2%。流量反映了IPv6的應用水平,這也是IPv6這盤大棋的棋眼所在。未來5年,我國的IPv6流量增長目標是:2023年移動網絡IPv6流量占比達到50%,2025年達到70%;2023年固定網絡IPv6的流量占比達到15%,2025年達到20%。
而在具體數據方面,截至2021年5月,我國IPv6地址擁有量達到59030塊(/32),位居世界第一,我國IPv6活躍用戶數達5.28億,占互聯網網民總數的53.39%。與此同時,在工信部聯合中央網信辦發布《IPv6流量提升三年專項行動計劃(2021-2023年)》的基礎上,中央網信辦近日又發布《關于加快推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署和應用工作的通知》。
“十四五”IPv6規模部署和應用主要指標
《通知》要求,到2023年末,基本建成先進自主的IPv6技術、產業、設施、應用和安全體系,形成市場驅動、協同互促的良性發展格局,IPv6活躍用戶數達到7億,物聯網IPv6連接數達到2億。移動網絡IPv6流量占比達到50%,城域網IPv6流量占比達到15%。到2025年末,全面建成領先的IPv6技術、產業、設施、應用和安全體系,IPv6活躍用戶數達到8億,物聯網IPv6連接數達到4億。移動網絡IPv6流量占比達到70%,城域網IPv6流量占比達到20%。之后再用五年左右時間,完成向IPv6單棧的演進過渡,IPv6與經濟社會各行業各部門全面深度融合應用。
對于這樣的IPv6網絡,你會心動到想去了解和學習嗎?
IPv4的替代者
從上世紀80年代開始,人們就意識到IPv4的地址即將耗盡,這是當初設計時未曾預料到的,這也是引入有類別網絡。2019年11月25日已分配完公網IPv4地址,以后就沒有多余地址可以分配了。短期內可以使用NAT技術進行緩解。長期來看,還是要用128位的IPv6地址替代32位的IPv4地址,IPv6有3.4×10^38個可用地址,多得不得了,可以滿足未來IP地址的需求。
源于IPv4和IPv6計算
IPv6地址主要有單播地址、組播地址和任播地址三種類型。
·單播地址是用來唯一標識一個接口,類似于IPv4的單播地址,發送到單播地址的數據報文將被傳送給此地址所標識的接口。
·組播地址是用來標識一組接口,類似于IPv4的組播地址,發送到組播地址的數據報文,將被傳送給此地址所標識的所有接口。
·任播地址也是用來標識一組接口,但是與組播地址不同的是,發送到任播地址的數據報文,會根據使用的路由協議進行度量,傳送給此地址所標識的一組接口中,距離源節點最近的一個接口。
注意在IPv6中沒有廣播地址,廣播地址的功能通過組播地址來實現。
IPv6地址特性整理
在IPv6單播地址中,又包括全球單播地址、鏈路本地地址、環回地址和未指定地址等。今天我們重點看下常用的全球單播地址和鏈路本地地址。
·全球單播地址等同于IPv4公網地址,提供給網絡服務提供商,這種類型的地址允許路由前綴的聚合,從而限制了全球路由表項的數量。
·鏈路本地地址則用于鄰居發現協議,和無狀態自動配置中,鏈路本地節點之間的通信。使用鏈路本地地址作為源或目的地址的數據報文,不會被轉發到其他鏈路上。
看完這些是不是覺得腦子還是有些暈乎乎的?那我們用最常見的192.168.1.1來舉個例子如何?
IPv4和IPv6地址特性整理
地址前綴相當于IPv4地址中的網絡號碼字段部分,接口標識相當于IPv4地址中的主機號碼部分。我們通過IPv6地址/前綴長度來表示IPv6的地址前綴。其中,前綴長度是一個十進制數,表示IPv6地址最左邊多少位為地址前綴。
了解了IPv6地址的基本信息后,家庭用戶如何使用就成為我們接下來的目標了。
挖出光貓里的IPv6
想用上IPv6,首先要確定自家寬帶有沒有分配到IPv6地址。最快的***就是用手機直連光貓的WIFI,只要WIFI信息頁面里面出現了2xxx開頭的IP地址,就說明至少光貓的IPv6地址是下發正常的。這里小編還要提一句,目前移動寬帶幾乎都支持IPv6,電信寬帶在某些地區是公網IPv4和IPv6二選一。
如果手機太舊,不支持IPv6,光貓網口用網線直接連接電腦,也可以從網絡信息中看到是否獲取到了地址。當IPv6連接顯示為“Internet”,就證明電腦不僅分配到了IPv6地址,而且是IPv6網絡是暢通的。除了上面兩種肉身測試的方式,進光貓的管理頁面查看,或者打***咨詢當地運營商也可以。
系統截圖
通過光貓直接上網的話,一般來說都能正常使用IPv6。但是光貓附帶的WIFI和路由功能都比較弱,而且通常只有一個千兆LAN口,這對喜歡折騰的小伙伴來說當然是不能接受的。所以很多人都選擇在光貓下接一個主路由器來作為AC使用,可是往往這一接,IPv6就不能正常工作了。
導致下接路由器無法分配IPv6地址的原因之一,可能是路由器本身就不支持IPv6。2020年以及后面推出的國產路由器基本都支持IPv6,但在這之前國產路由器對IPv6的支持度十分感人。要想知道自己的路由器是否支持IPv6功能,可以打開“國家IPv6發展監測平臺”或者進入路由器管理界面查看有沒有相關選項。
國家IPv6發展監測平臺截圖
在確定自己路由器支持IPv6功能之后,不要忘記將光貓改成橋接模式,也就是讓路由器來完成撥號上網的功能。光貓改橋接對IPv6來說其實是個非必要選項,但是為了之后的工作不白忙活,特別是使用國產路由器的小伙伴,還是先將光貓改為橋接模式比較好。
梅林固件的IPv6設置
既然想要嘗鮮,那必然選擇可玩性較好的梅林固件了。
在完成光貓的橋接設置之后,就能正式開始對路由器進行的IPv6選項進行設置了。和其他的路由器固件相比,從華碩固件而來的梅林固件的功能比較強大,設置界面也很方便(主要是小編手上沒有其他路由器),所以這次對IPv6的配置就以梅林固件為例。
怎么進路由器管理頁面我們跳過,直接進入正題。先打開IPv6設置頁面,聯機類型選擇passthrough,啟用releaseprefixonexit、自動接上DNS服務器,設置完成。
華碩路由器梅林固件截圖
以上設置是針對光貓撥號的情況,可以將聯機類型設置為passthrough,只要光貓正常就可以獲取到IPv6地址,但是我們之前就將光貓改橋接了,這樣設置就不正確。
那一開始光貓不改橋接不就好了?如果使用華碩或者梅林固件的小伙伴的確可以這樣設置,大把國產路由器雖然有IPv6功能,卻不支持DHCP-V6PD轉發,也就是說只能通過路由器撥號才能正常獲取到IPv6地址。所以之前才叫大家提前改橋接。
既然用路由器撥號了,IPv6設置也有變化。首先聯機類型要改成Native,接口:PPP、DHCP-PD和releaseprefixonexit都要開啟。
華碩路由器梅林固件截圖
自動配置設置選擇Stateless(無狀態),這里其實選擇Stateful(有狀態)更好。因為有狀態下的IPv6獲取的是64位短碼地址,后綴是不會變化的,這樣就能實現IPv6環境下的設備管理和端口轉發等功能;Stateless下的IPv6通過SLAAC(無狀態自動分配)獲取128位長碼地址,只要IPv6地址發生改變,前綴后綴都會變化,不方便設備管理。
華碩路由器梅林固件截圖
Stateful很美好,但我們依然只能選擇Stateless。因為安卓系統直到現在都不支持DHCP-PD,為了兼容性只有妥協一下了。然后啟用自動接口DNS服務器,最后在頁面底部選擇應用設置,等圈圈轉完,不出意外路由器就已經成功獲取到IPv6地址了。
這時候先不要著急關閉網頁,還要在安全設置里面將IPv6防火墻關閉,因為之前設置的無狀態自動配置,沒辦法通過設備的IPv6地址進行防火墻策略的設置,IPv6防火墻意義不大,開了在某些時候反而影響連通性。
嘗試體驗IPv6
在做完上面的設置之后,再查看電腦的網絡連接信息,應該就能看到電腦已經獲取到了一個IPv6地址和一個臨時IPv6地址,網關和DNS都獲取正常,如果其中有一項地址沒有獲取到,先試試重啟大法。一切正常的話,就可以開始測試自己的IPv6網絡通不通了。
系統截圖
測試的***很簡單,打開IPv6測試網址:http://www.test-IPv6.com/打開網站后自動開始識別本機的IPv6地址,開始測試連通性。下面是重慶移動寬帶測試結果,可以看到所有10項測試都顯示成功,除了延遲比IPv4高一些,其他都很正常,網站還支持一些IPv6網站的測試,有興趣的小伙伴可以看看。即使有幾項測試沒通過(一般都是無域名IPv6和IPv6大數據包),只要IPv6地址和DNS服務器正常,也不太影響IPv6的使用,只是可能穩定性差一點。
網頁截圖
一次成功當然很好,小編之前還遇到過電腦IPv6地址、DNS都獲取正常,進test-IPv6網頁卻顯示沒有檢測到IPv6地址。經過從光貓到路由器,再到網線一番探查之后發現,是路由器網關的IPv6地址沒有正常獲取,最后在“外部網絡”設置頁面點一下“應用設置”重新撥號一次,網關的IPv6地址終于獲取到。
華碩路由器梅林固件截圖
在之后的使用過程中,這種問題在路由器重啟之后概率發生,而且重啟大法也不好使,只有在設置界面重新撥號才能解決。網上沖浪了一下,確認應該是梅林固件獨有的BUG,用梅林固件的小伙伴要注意下這個問題。
如何?看到這里是不是心動想要體驗一下了?