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全球网络开始变慢!IPv6的机会终于来了

来源::网络整理 | 作者:管理员 | 本文已影响

  第1页:全球网络变慢原因:IPv4和老式路由

  你知道吗?就在前几天(准确的说是08月12日),全球网络突然变慢了几小时(被称为“512K”事件),而更坏的消息是,很可能会在未来的一段时间内全球网络将持续变慢!看到这里,相信有些朋友不经要问,在全球网络技术日新月异、高性能网络设备不断涌现的今天,为何还会出现网络变慢这一“神奇”的现象呢?答案就源自两位迟迟不肯退休的“老将”—IPv4和老式路由器!

全球网络开始变慢!IPv6的机会终于来了

  路由器,

  对于不是从事网络行业工作的朋友来说,或许只听说过其名字,但对于全球互联网来说,它却是至关重要的“交通枢纽”,而在这个“交通枢纽”之中,还有一位关键的指挥者—路由表(存储着指向特定网络地址的路径,每条路径就是一条路由规则),无论是互联网服务提供商、企业,还是学校、个人,均需依靠通用的路由表来传送电子邮件、视频、以及网络上的一切内容。

  考虑到路由表的重要性,因此路由器通常会专门留出一块高速存储器来存它,但老式路由器预留的空间通常只有512K(可存储512000条路由规则),而全球互联网通用路由的总数在今年8月之前已接近或超过了50万条。就在这关键时刻,美国的一家电信运营商又在路由表里添加了15000条通用路由规则,使得总数达到了约515000条(超出了老式路由器的存储空间),而多出来的路由规则就必须存在更慢的普通存储器里,这就有可能导致全球网络速度变慢甚至局部网络不稳定。还好,这家运营商很快发现了这个问题,并删除了这15000条路由,因此这次全球网络变慢事件仅维持了几小时。(PS:不同的互联网公司的路由表可能略有不同,因此有的用户会感受到全球网络变慢了,有的则不会)

  那么为何老式路由器的路由存储空间只有512K,而不设计的更大些呢?因为在当时的设计者看来,512K的空间已经足够了,但他们却低估了互联网的发展速度,同时又高估了IPv6的普及速度。

  先来说说IPv4

  ,其诞生于1981年9月(IETF,互联网工程任务组提出的),如今已经“服役”超过30年。IPv4使用32位(4字节)地址,因此其地址空间中只有4294967296(不到43亿)个地址,还要减去如专用网络(约1800万个地址)和多播地址(约27000万个地址),这样剩下的地址大约只有40亿,而目前连接到互联网的设备已达130亿台,并且还在快速增长。很明显,IPv4的地址是不够的。

  而为了解决IPv4地址不够的问题,人们想了很多办法,包括网络地址转换(NAT)及无类别域间路由等(就是不启用IPv6),但这些终究是治标不治本,同时还会导致地址碎片化,需要在路由表里不断加路由规则来提升访问速度,也就导致了路由表的过快增加,最终引发“爆表”事件。

  综上所述,老式路由器背了这次事件的“黑锅”其实是挺“无辜”的,因为如果IPv6能够早日替代IPv4,如今的老式路由器的路由表也就不会超过上限,也就不会出现此次“512K”事件了。所以说,IPv4才应该对此次事件负主要责任

  第2页:解决方案:更换路由器or升级IPv6?

  全球网络或将持续变慢?

  通过前文的介绍,相信大家已经对此次全球网络变慢的事件有了一定的了解。虽然此次事件已经得到了解决,但考虑到路由表肯定还要自然增长,因此可以预计,基于IPv4的路由表“爆表”问题必然还会出现(仅是时间问题)。届时,全球网络变慢的问题就很难像这次事件一样得到立刻解决了;或许还会出现更加严重的后果,即全球网络持续变慢!那么我们该怎么办呢?其实解决方法有很多!

  解决方案一:更新路由器

  更新拥有更大路由表的路由器是很好的解决方案之一,其实如今的路由器早已拥有百万级别的路由表,所以更新路由器是最直接有效的方法,也是厂商最乐于看到的解决方案。当然,这仅仅是从理论角度来说是最佳解决方案,因为在实际操作中,替换现有的路由器设备,可能意味着整个网络的重新配置,特别是对于互联网企业来说,涉及到的更新设备的数量众多,很难预计在更新过程中会产生什么样的突发情况,从而影响整个业务的稳定性。因此不少企业还是选择等待设备的自然淘汰,而不是一次盲目的全面更新。(PS:提前更换设备还会增加运营成本)

  解决方案二:扩大IPv4路由表

  其实一些老式路由器的高速存储器预留的空间并非只有512K,而是一半分给了IPv4路由表(512K),一半分给了IPv6路由表(512K),用户可以通过拆东墙补西墙的方式—增加IPv4路由表的空间,减少IPv6路由表的方式来解决即将到来的难题,但并非所有的老式路由器均具备该能力,而且这同样也是治标不治本的方法。

  最佳解决方案:升级IPv6

  其实IETF(互联网工程任务组)早在1990年以前就已经意识到IPv4地址不够用的问题,并在1990年提出了IPv4的下一代协议—IPv6

  ,随后历经发展计划、草案标准等,终于在1998年正式推出了IPv6标准。但如今16年过去了,IPv6对于不少朋友来说,仍然仅仅是听说过而已。

IPv6提供丰富的地址

IPv6提供丰富的地址

  那么对于全球网络变慢事件来说,IPv6究竟有何优势呢?简单来说,IPv6采用了128位的地址,而IPv4使用的是32位,因此IPv6的地址空间中可提供3.4×10E38个IP地址,是IPv4地址数量的2^96倍。用句夸张点的话来说,IPv6能给全球每一粒沙子分配一个IP地址。而拥有充足的IP地址,就能很好地解决IPv4时代地址碎片化的问题,路由表的增长就会很平缓(网络设备原先设计的存储空间已足够);与此同时,IPv6的地址分配还从一开始就遵循聚类(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,这也将大大减小路由表的长度,还能提升转发速率。由此不难看出,IPv6是解决全球网络变慢问题的最佳解决方案。

  原本缺乏推动力!如今时机已到!

  既然IPv6能解决这一问题,那么为何16年的时间都没有推动IPv6的普及呢?其实,除了分类网络、无类别域间路由和网络地址转换等新技术延长了IPv4的“生命周期”之外,主要是因为IPv6对整个行业的吸引力不足!其中对于运营商来说,互联网IPv6资源太少,如果大量投入网络改造升级,投入产出比肯定不高;而对用户来说,从IPv4切换到IPv6上,并没有明显的应用体验提升,甚至由于资源少、技术不完全成熟,可能还会导致应用体验变差;此外,对互联网企业来说,如果没有IPv6用户群,很难主动大规模投入到IPv6的建设改造之中。

  还好,随着全球IPv4地址资源的枯竭殆尽,以及如今全球网络或将持续变慢这一“潜在威胁”的推动下,不少国家、企业都加强了对于IPv6的支持。

  IPv6也终于步入了发展的快车道!

  第3页:全球IPv6发展状况 IPv6的更多优势

  吸取IPv4时代的经验教训 发力IPv6


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