IPv4与IPv6：两种协议如何在2023年运行互联网
您可能没有听过，但互联网空间已用尽。实际上，它已经做到了。美国互联网号码注册机构宣布其免费IPv4地址池在2015年已达到零，非洲网络信息中心是2023年宣布IPv4耗尽的最后一个地区互联网注册机构之一.
可以预见的一天，互联网地址将用尽，这标志着互联网发展的范式转变。不过，没有理由担心，因为集体互联网并未关闭。比这更细微的差别.
自从IPv4诞生以来，它一直是Internet的骨干，从1969年的四台互连计算机的网状网络到今天的物联网。多年来，人们一直在预测IPv4地址的耗尽，现在，它已经发生了，我们已经加快了对IPv6的需求，IPv6是它的长期继承者.
尽管IPv6自2012年以来已在全球范围内可用，但它的采用率（如果有所提高）的速度很慢。在这次IPv4与IPv6的比较中，我们将概述它们之间的更好区别，并告诉您为什么有必要使用IPv6，即使它不一定在什么地方也是如此。我们还将讨论IPv6如何影响虚拟专用网络用户，因为VPN在这里很重要.
IP的含义
字母“ IP”代表“互联网协议”，这是一组规则，用于控制如何通过互联网传输数据包。至少在网络环境中，协议可以简单地标准化机器的通信方式。数据包是封装的数据位，互联网上的所有内容都依赖于它们。网页，电子邮件和即时消息均涉及发送和接收网络数据包.
Internet协议的详细历史不在本文讨论范围之内，而是由两位计算机科学家Vint Cerf和Bob Kahn于1974年创建的。Cerf和Kahn创建了将成为TCP / IP套件的第一个版本的技术，设计用来替代为ARPANET提供支持的网络控制程序（NCP）协议，而后者基本上是第一个互联网.
传输控制协议（TCP，IP和ARPANET）的发明不仅让位于IP地址，而且让我们今天享受的现代互联网让步.
TCP和IP如何一起工作
数据包的路由和传递取决于一个关键要素：IP地址。他们使用唯一编号对网络设备进行分类，从而可以通过我们称为Internet的基于IP的网络进行通信.
TCP / IP协议套件是在Internet上进行通信的事实上的标准。没有IP地址，就无法发送或接收数据.
TCP和IP协同工作以发送和接收数据包。 TCP负责将数据分解为位，将它们封装在数据包中，然后在其目的地重新组装数据。 IP负责数据包的可靠传输。 IP进程的关键是每个网络收件人的IP地址.
您可以将其与邮政系统关联。邮政服务允许通过邮政系统TCP / IP发送包裹或信件，数据包，而在发送方和接收方之间没有物理或直接连接。由于邮政服务将邮件发送到整个国家（互联网），因此每个收件人都需要一个唯一的地址和一个IP地址，从该地址发送或接收邮件.
IPv4与IPv6
IP地址有两种版本：IPv4和IPv6。顾名思义，IPv4是TCP / IP套件的第四个版本。版本0到版本3是实验性的，使IPv4成为第一个非实验性的主要生产版本。 IPv4于1983年在ARPANET上部署，并且仍为大多数Internet提供支持.
这使我们陷入困境。在1980年代部署IPv4时，其设计无法预期1990年代末和千年后的互联网繁荣。用户数量的增加，以及永远在线和物联网设备的出现，加速了IPv4地址的耗尽.
另外，在IPv4的早期，大量的IP地址被浪费掉了，公司和机构获得的地址远远超过了他们原来可以使用的地址。.
IPv4使用32位地址，相当于4个字节。这将IPv4的地址池限制为大约43亿个唯一地址。在您将世界上估计有75亿人口算在内之前，这听起来似乎很多。该地址由五个区域性互联网注册管理机构分配，每个注册管理机构都服务于世界的不同地区。所有人都宣布用尽了IPv4地址.
尽管数字技术蓬勃发展，但我们似乎仍会继续将更多的设备和用户连接到老式互联网。那是由于网络地址转换.
由于IPv4已用尽，因此Internet严重依赖于网络地址转换。它允许一个IP地址用于一组设备，实质上是回收IP地址。使用NAT，设备（例如路由器）充当专用网络与公用网络（例如Internet）之间的代理。然后将其后面的设备的专用地址转换为一个唯一的地址.
NAT不仅有助于节省IP地址，还可以通过将大多数网络隐藏在一个IP地址中来提高安全性。可以以不同的形式配置NAT，以提供防火墙保护，过滤流量并增加网络管理。在网络犯罪泛滥的网络时代，没有什么太安全的了.
IPv4耗尽的不可避免性是不可预见的，因为IPv6早在1994年就已开发，并且从1998年开始在技术上可用.
IPv6和未来的互联网
IPv6将通过提供128位或16字节地址来纠正IPv4问题。这意味着IPv6的地址池大约为340万亿，即340万亿亿亿，这是难以想象的大数字。 IPv6将需要十六进制格式来显示地址，并且应提供足够的容量来满足需要大量连接的设备.
IPv6将在某个时候取代IPv4。目前，只有大约25％的互联网流量运行在IPv6上。对于消费者来说，准备IPv6不需要做太多的事情。互联网服务提供商将引领这一转变。也就是说，如果您的设备已经使用了几年以上，则可能与IPv6不兼容.
缓慢采用IPv6
ISP和移动运营商将在很大程度上负责将我们大多数人带入IPv6领域。大型企业，数据中心和云提供商将进行自己的迁移。不过，ISP似乎正在升级，因此拖延了脚步.
在他们的辩护中，其中一部分是务实的。 IPv6并非旨在向后兼容IPv4。这意味着，IPv4和IPv6目前作为并行网络共存。到目前为止，还没有任何动机促使ISP，运营商，Web主机等积极主动地支持IPv6。升级服务器，路由器和交换机以进行IPv6部署需要花费时间和金钱.
总体而言，硬件支持阻碍了Internet从整体过渡到IPv6。 ISP不仅必须升级其设备，而且还必须处理客户提供的设备。它需要双栈硬件来允许IPv4和IPv6同时运行.
但是，双栈硬件是一把双刃剑。从理论上讲，它虽然简化了向IPv6的过渡，但价格昂贵。它还创建了一个安全网，使许多IPv4网络保持在适当位置，从而在IPv6的采用方面造成了瓶颈。正在开发一种称为轻量级4over6或lw4o6的解决方案，以允许通过仅IPv6的网络上的IPv4流量，这可以促进更多的IPv6部署.
除了硬件支持外，还缺少广泛的软件和开发支持。尝试通过IPv6连接时，许多用户可能会遇到网络访问错误。通常在驱动程序和固件级别缺少IPv6支持。大多数操作系统都支持新标准，但正如Microsoft所显示的那样，Windows更新并没有超出该支持范围。.
此外，部署IPv6网络需要更改域名系统和DNS记录，以及DNS配置（例如SLAAC和DHCP）的特殊注意事项.
用户在纯IPv6网络上遇到了DNS问题。运行IPv6测试是捕获DNS问题的好方法。如果不确定为什么会导致问题，请通读我们的指南以了解有关什么是DNS记录的更多信息.
IPv6安全威胁
还有一些安全问题也使IPv6迁移成为挑战。从理论上讲，IPv6应该比IPv4提供更高的安全性，因为IPSec被引入其中，这意味着Internet流量是端到端加密的。要了解有关加密为何如此重要的更多信息，请阅读我们对加密的描述.
双协议栈允许同时使用两个IP协议，这意味着两个协议都必须受到保护。许多人可能会认为不可能将IPv6入侵到IPv4，但他们会误会。 IPv6可用于绕过IPv4安全性以进行攻击，例如劫持。您可以在我们的浏览器劫持说明中了解有关这些攻击的更多信息.
IPv6的DNS配置将不同于IPv4。除了连接问题之外，DNS攻击（主要是DNS放大攻击）的风险也更高。它们通常用于加强分布式拒绝服务或僵尸网络攻击.
我们将说明什么是DDoS攻击，以及如何在其他地方缓解它们。如果您不确定什么是僵尸网络，我们也将其涵盖在内。.
IPv6和VPN
IPv6安全性和隐私性的另一个问题是缺乏与VPN的兼容性。许多VPN提供商尚未升级其硬件或软件以包含IPv6协议。其中许多仍然仅支持IPv4地址，这意味着您的IP地址保持不变，并且IPv6流量将通过ISP路由。.
这对于VPN的目的是有问题的，也是相反的。不支持或保护IPv6流量的服务器不仅会遭受IPv6泄漏，还会遭受DNS劫持。如果不确定您的VPN如何处理IPv6流量，ipleak.net是一个很好的测试.
要了解有关流量离开VPN隧道时可能发生的情况的更多信息，请阅读我们的DNS泄漏指南.
值得注意的是，VPN IPv6泄漏保护和IPv6支持是两件事。前者通常只是禁用IPv6，而后者则是在IPv6网络上有效且安全地路由IPv6流量.
我们最好的VPN提供商列表中的许多建议都建议禁用IPv6，包括NordVPN和ExpressVPN，这是我们的主要建议。两家提供商都没有推出对IPv6的支持，并且都建议禁用它。虽然这对于那些希望加入IPv6的人感到失望，但这并不少见.
不过，您应该查看我们的NordVPN评论和Express VPN评论，以了解为什么我们推荐这些提供商.
对于那些寻求完整的IPv6支持的用户，我们很高兴地报告CyberGhost支持它，并通过其加密隧道路由IPv6流量。该服务不仅是我们测试过的最快的VPN中的一种，而且是流几乎所有内容的理想选择。在我们的CyberGhost评论中阅读更多内容.
最后的想法
向IPv6迁移是不可避免的，因为即使我们可能坚持使用IPv4，IPv4也不会进一步发展。也就是说，相对而言，IPv6仍处于起步阶段，还有很长的路要走.
如果您发现首选的VPN提供商不提供IPv6支持，请不用担心。 IPv6的采用率正在增加，因此VPN提供商（如果尚未制定）应开始制定采用计划。如果IPv6支持对您至关重要，我们建议您使用CyberGhost。否则，请从我们的VPN评论中选择最能在安全性和适合您的功能之间取得平衡的提供商.
除此之外，如果您的硬件，ISP和VPN支持IPv6，则使用它不会有任何危害。请记住，IPv6网站是少数。不过，您现在不必担心IPv6。无需切换即可使所有人的互联网都消失。 ISP和基础设施公司（例如Cloudflare）将为消费者完成大部分繁重的工作.
随着世界逐渐远离为我们服务了很长时间的古老IPv4，请放心，值得付出IPv6互联网的好处。希望我们已对此有所帮助，并解释了为何需要进行过渡。给我们留下评论或推文，并告诉我们您对IPv6的看法。谢谢阅读.