IPv6活跃用户数已达5.28亿!手把手带你上车

IPv6替代IPv4的话题已经不是一天两天了,随着越来越多网站完成IPv6改造,你真的有认真研究过IPv6及其设置吗?

正处于爆发初期的IPv6

IPv6对中国的数字化转型全局有多重要?可以说在未来10年中,5G、云计算、大数据、AI、物联网的各种应用,都要在IPv6基础上实现。2019年全球IPv4地址资源已经耗尽,而且与中国没有一个IPv4根服务器相比,中国已经拥有1个IPv6主根服务器、3个辅根服务器。发展IPv6,中国早在20年前就着手准备。

与目前移动网络中22.87%的流量相比,IPv6在固网中的流量仅占5.2%。流量反映了IPv6的应用水平,这也是IPv6这盘大棋的棋眼所在。未来5年,我国的IPv6流量增长目标是:2023年移动网络IPv6流量占比达到50%,2025年达到70%;2023年固定网络IPv6的流量占比达到15%,2025年达到20%。

而在具体数据方面,截至2021年5月,我国IPv6地址拥有量达到59030块(/32),位居世界第一,我国IPv6活跃用户数达5.28亿,占互联网网民总数的53.39%。与此同时,在工信部联合中央网信办发布《IPv6流量提升三年专项行动计划(2021-2023年)》的基础上,中央网信办近日又发布《关于加快推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署和应用工作的通知》。

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“十四五”IPv6规模部署和应用主要指标

《通知》要求,到2023年末,基本建成先进自主的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系,形成市场驱动、协同互促的良性发展格局,IPv6活跃用户数达到7亿,物联网IPv6连接数达到2亿。移动网络IPv6流量占比达到50%,城域网IPv6流量占比达到15%。到2025年末,全面建成领先的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系,IPv6活跃用户数达到8亿,物联网IPv6连接数达到4亿。移动网络IPv6流量占比达到70%,城域网IPv6流量占比达到20%。之后再用五年左右时间,完成向IPv6单栈的演进过渡,IPv6与经济社会各行业各部门全面深度融合应用。

对于这样的IPv6网络,你会心动到想去了解和学习吗?

IPv4的替代者

从上世纪80年代开始,人们就意识到IPv4的地址即将耗尽,这是当初设计时未曾预料到的,这也是引入 有类别网络。2019 年 11 月 25 日已分配完公网 IPv4 地址,以后就没有多余地址可以分配了。短期内可以使用 NAT 技术进行缓解。长期来看,还是要用 128 位的 IPv6 地址替代 32 位的 IPv4 地址,IPv6 有 3.4×10^38 个可用地址,多得不得了,可以满足未来 IP 地址的需求。

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源于IPv4和IPv6计算

IPv6地址主要有单播地址、组播地址和任播地址三种类型。

·单播地址是用来唯一标识一个接口,类似于IPv4的单播地址,发送到单播地址的数据报文将被传送给此地址所标识的接口。

·组播地址是用来标识一组接口,类似于IPv4的组播地址,发送到组播地址的数据报文,将被传送给此地址所标识的所有接口。

·任播地址也是用来标识一组接口,但是与组播地址不同的是,发送到任播地址的数据报文,会根据使用的路由协议进行度量,传送给此地址所标识的一组接口中,距离源节点最近的一个接口。

注意在IPv6中没有广播地址,广播地址的功能通过组播地址来实现。

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IPv6地址特性整理

在IPv6单播地址中,又包括全球单播地址、链路本地地址、环回地址和未指定地址等。今天我们重点看下常用的全球单播地址和链路本地地址。

·全球单播地址等同于IPv4公网地址,提供给网络服务提供商,这种类型的地址允许路由前缀的聚合,从而限制了全球路由表项的数量。

·链路本地地址则用于邻居发现协议,和无状态自动配置中,链路本地节点之间的通信。使用链路本地地址作为源或目的地址的数据报文,不会被转发到其他链路上。

看完这些是不是觉得脑子还是有些晕乎乎的?那我们用最常见的192.168.1.1来举个例子如何?

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IPv4和IPv6地址特性整理

地址前缀相当于IPv4地址中的网络号码字段部分,接口标识相当于IPv4地址中的主机号码部分。我们通过IPv6地址/前缀长度来表示IPv6的地址前缀。其中,前缀长度是一个十进制数,表示IPv6地址最左边多少位为地址前缀。

了解了IPv6地址的基本信息后,家庭用户如何使用就成为我们接下来的目标了。

挖出光猫里的IPv6

想用上IPv6,首先要确定自家宽带有没有分配到IPv6地址。最快的方法就是用手机直连光猫的WIFI,只要WIFI信息页面里面出现了2xxx开头的IP地址,就说明至少光猫的IPv6地址是下发正常的。这里小编还要提一句,目前移动宽带几乎都支持IPv6,电信宽带在某些地区是公网IPv4和IPv6二选一。

如果手机太旧,不支持IPv6,光猫网口用网线直接连接电脑,也可以从网络信息中看到是否获取到了地址。当IPv6连接显示为“Internet”,就证明电脑不仅分配到了IPv6地址,而且是IPv6网络是畅通的。除了上面两种肉身测试的方式,进光猫的管理页面查看,或者打电话咨询当地运营商也可以。

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系统截图

通过光猫直接上网的话,一般来说都能正常使用IPv6。但是光猫附带的WIFI和路由功能都比较弱,而且通常只有一个千兆LAN口,这对喜欢折腾的小伙伴来说当然是不能接受的。所以很多人都选择在光猫下接一个主路由器来作为AC使用,可是往往这一接,IPv6就不能正常工作了。

导致下接路由器无法分配IPv6地址的原因之一,可能是路由器本身就不支持IPv6。2020年以及后面推出的国产路由器基本都支持IPv6,但在这之前国产路由器对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,可以打开“国家IPv6发展监测平台”或者进入路由器管理界面查看有没有相关选项。

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国家IPv6发展监测平台截图

在确定自己路由器支持IPv6功能之后,不要忘记将光猫改成桥接模式,也就是让路由器来完成拨号上网的功能。光猫改桥接对IPv6来说其实是个非必要选项,但是为了之后的工作不白忙活,特别是使用国产路由器的小伙伴,还是先将光猫改为桥接模式比较好。

梅林固件的IPv6设置

既然想要尝鲜,那必然选择可玩性较好的梅林固件了。

在完成光猫的桥接设置之后,就能正式开始对路由器进行的IPv6选项进行设置了。和其他的路由器固件相比,从华硕固件而来的梅林固件的功能比较强大,设置界面也很方便(主要是小编手上没有其他路由器),所以这次对IPv6的配置就以梅林固件为例。

怎么进路由器管理页面我们跳过,直接进入正题。先打开IPv6设置页面,联机类型选择passthrough,启用release prefix on exit、自动接上DNS服务器,设置完成。

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华硕路由器梅林固件截图

以上设置是针对光猫拨号的情况,可以将联机类型设置为passthrough,只要光猫正常就可以获取到IPv6地址,但是我们之前就将光猫改桥接了,这样设置就不正确。

那一开始光猫不改桥接不就好了?如果使用华硕或者梅林固件的小伙伴的确可以这样设置,大把国产路由器虽然有IPv6功能,却不支持DHCP-V6 PD转发,也就是说只能通过路由器拨号才能正常获取到IPv6地址。所以之前才叫大家提前改桥接。

既然用路由器拨号了,IPv6设置也有变化。首先联机类型要改成Native,接口:PPP、DHCP-PD和release prefix on exit都要开启。

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华硕路由器梅林固件截图

自动配置设置选择Stateless(无状态),这里其实选择Stateful(有状态)更好。因为有状态下的IPv6获取的是64位短码地址,后缀是不会变化的,这样就能实现IPv6环境下的设备管理和端口转发等功能;Stateless下的IPv6通过SLAAC(无状态自动分配)获取128位长码地址,只要IPv6地址发生改变,前缀后缀都会变化,不方便设备管理。

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华硕路由器梅林固件截图

Stateful很美好,但我们依然只能选择Stateless。因为安卓系统直到现在都不支持DHCP-PD,为了兼容性只有妥协一下了。然后启用自动接口DNS服务器,最后在页面底部选择应用设置,等圈圈转完,不出意外路由器就已经成功获取到IPv6地址了。

这时候先不要着急关闭网页,还要在安全设置里面将IPv6防火墙关闭,因为之前设置的无状态自动配置,没办法通过设备的IPv6地址进行防火墙策略的设置,IPv6防火墙意义不大,开了在某些时候反而影响连通性。

尝试体验IPv6

在做完上面的设置之后,再查看电脑的网络连接信息,应该就能看到电脑已经获取到了一个IPv6地址和一个临时IPv6地址,网关和DNS都获取正常,如果其中有一项地址没有获取到,先试试重启大法。一切正常的话,就可以开始测试自己的IPv6网络通不通了。

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系统截图

测试的方法很简单,打开IPv6测试网址:http://www.test-IPv6.com/打开网站后自动开始识别本机的IPv6地址,开始测试连通性。下面是重庆移动宽带测试结果,可以看到所有10项测试都显示成功,除了延迟比IPv4高一些,其他都很正常,网站还支持一些IPv6网站的测试,有兴趣的小伙伴可以看看。即使有几项测试没通过(一般都是无域名IPv6和IPv6大数据包),只要IPv6地址和DNS服务器正常,也不太影响IPv6的使用,只是可能稳定性差一点。

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网页截图

一次成功当然很好,小编之前还遇到过电脑IPv6地址、DNS都获取正常,进test-IPv6网页却显示没有检测到IPv6地址。经过从光猫到路由器,再到网线一番探查之后发现,是路由器网关的IPv6地址没有正常获取,最后在“外部网络”设置页面点一下“应用设置”重新拨号一次,网关的IPv6地址终于获取到。

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华硕路由器梅林固件截图

在之后的使用过程中,这种问题在路由器重启之后概率发生,而且重启大法也不好使,只有在设置界面重新拨号才能解决。网上冲浪了一下,确认应该是梅林固件独有的BUG,用梅林固件的小伙伴要注意下这个问题。

如何?看到这里是不是心动想要体验一下了?

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