你知道嗎？就在前幾天（準確的說是08月12日），全球網絡突然變慢了幾小時（被稱為“512K”事件），而更壞的消息是，很可能會在未來的一段時間內全球網絡將持續變慢！看到這里，相信有些朋友不經要問，在全球網絡技術日新月異、高性能網絡設備不斷涌現的今天，為何還會出現網絡變慢這一“神奇”的現象呢？答案就源自兩位遲遲不肯退休的“老將”——IPv4和老式路由器！
路由器，對于不是從事網絡行業工作的朋友來說，或許只聽說過其名字，但對于全球互聯網來說，它卻是至關重要的“交通樞紐”，而在這個“交通樞紐”之中，還有一位關鍵的指揮者——路由表（存儲著指向特定網絡地址的路徑，每條路徑就是一條路由規則），無論是互聯網服務提供商、企業，還是學校、個人，均需依靠通用的路由表來傳送電子郵件、視頻、以及網絡上的一切內容。
考慮到路由表的重要性，因此路由器通常會專門留出一塊高速存儲器來存它，但老式路由器預留的空間通常只有512K（可存儲512000條路由規則），而全球互聯網通用路由的總數在今年8月之前已接近或超過了50萬條。就在這關鍵時刻，美國的一家電信運營商又在路由表里添加了15000條通用路由規則，使得總數達到了約515000條（超出了老式路由器的存儲空間），而多出來的路由規則就必須存在更慢的普通存儲器里，這就有可能導致全球網絡速度變慢甚至局部網絡不穩定。還好，這家運營商很快發現了這個問題，并刪除了這15000條路由，因此這次全球網絡變慢事件僅維持了幾小時。（PS：不同的互聯網公司的路由表可能略有不同，因此有的用戶會感受到全球網絡變慢了，有的則不會）
那么為何老式路由器的路由存儲空間只有512K，而不設計的更大些呢？因為在當時的設計者看來，512K的空間已經足夠了，但他們卻低估了互聯網的發展速度，同時又高估了IPv6的普及速度。
先來說說IPv4，其誕生于1981年9月（IETF，互聯網工程任務組提出的），如今已經“服役”超過30年。IPv4使用32位（4字節）地址，因此其地址空間中只有4294967296（不到43億）個地址，還要減去如專用網絡（約1800萬個地址）和多播地址（約27000萬個地址），這樣剩下的地址大約只有40億，而目前連接到互聯網的設備已達130億臺，并且還在快速增長。很明顯，IPv4的地址是不夠的。
而為了解決IPv4地址不夠的問題，人們想了很多辦法，包括網絡地址轉換（NAT）及無類別域間路由等（就是不啟用IPv6），但這些終究是治標不治本，同時還會導致地址碎片化，需要在路由表里不斷加路由規則來提升訪問速度，也就導致了路由表的過快增加，最終引發“爆表”事件。
綜上所述，老式路由器背了這次事件的“黑鍋”其實是挺“無辜”的，因為如果IPv6能夠早日替代IPv4，如今的老式路由器的路由表也就不會超過上限，也就不會出現此次“512K”事件了。所以說，IPv4才應該對此次事件負主要責任！
全球網絡或將持續變慢？
通過前文的介紹，相信大家已經對此次全球網絡變慢的事件有了一定的了解。雖然此次事件已經得到了解決，但考慮到路由表肯定還要自然增長，因此可以預計，基于IPv4的路由表“爆表”問題必然還會出現（僅是時間問題）。屆時，全球網絡變慢的問題就很難像這次事件一樣得到立刻解決了；或許還會出現更加嚴重的后果，即全球網絡持續變慢！那么我們該怎么辦呢？其實解決方法有很多！
解決方案一：更新路由器
更新擁有更大路由表的路由器是很好的解決方案之一，其實如今的路由器早已擁有百萬級別的路由表，所以更新路由器是最直接有效的方法，也是廠商最樂于看到的解決方案。當然，這僅僅是從理論角度來說是最佳解決方案，因為在實際操作中，替換現有的路由器設備，可能意味著整個網絡的重新配置，特別是對于互聯網企業來說，涉及到的更新設備的數量眾多，很難預計在更新過程中會產生什么樣的突發情況，從而影響整個業務的穩定性。因此不少企業還是選擇等待設備的自然淘汰，而不是一次盲目的全面更新。（PS：提前更換設備還會增加運營成本）
解決方案二：擴大IPv4路由表
其實一些老式路由器的高速存儲器預留的空間并非只有512K，而是一半分給了IPv4路由表（512K），一半分給了IPv6路由表（512K），用戶可以通過拆東墻補西墻的方式——增加IPv4路由表的空間，減少IPv6路由表的方式來解決即將到來的難題，但并非所有的老式路由器均具備該能力，而且這同樣也是治標不治本的方法。
最佳解決方案：升級IPv6
其實IETF（互聯網工程任務組）早在1990年以前就已經意識到IPv4地址不夠用的問題，并在1990年提出了IPv4的下一代協議——IPv6，隨后歷經發展計劃、草案標準等，終于在1998年正式推出了IPv6標準。但如今16年過去了，IPv6對于不少朋友來說，仍然僅僅是聽說過而已。
IPv6提供豐富的地址
那么對于全球網絡變慢事件來說，IPv6究竟有何優勢呢？簡單來說，IPv6采用了128位的地址，而IPv4使用的是32位，因此IPv6的地址空間中可提供3.4×10E38個IP地址，是IPv4地址數量的2^96倍。用句夸張點的話來說，IPv6能給全球每一粒沙子分配一個IP地址。而擁有充足的IP地址，就能很好地解決IPv4時代地址碎片化的問題，路由表的增長就會很平緩（網絡設備原先設計的存儲空間已足夠）；與此同時，IPv6的地址分配還從一開始就遵循聚類(Aggregation)的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄(Entry)表示一片子網，這也將大大減小路由表的長度，還能提升轉發速率。由此不難看出，IPv6是解決全球網絡變慢問題的最佳解決方案。
原本缺乏推動力！如今時機已到！
既然IPv6能解決這一問題，那么為何16年的時間都沒有推動IPv6的普及呢？其實，除了分類網絡、無類別域間路由和網絡地址轉換等新技術延長了IPv4的“生命周期”之外，主要是因為IPv6對整個行業的吸引力不足！其中對于運營商來說，互聯網IPv6資源太少，如果大量投入網絡改造升級，投入產出比肯定不高；而對用戶來說，從IPv4切換到IPv6上，并沒有明顯的應用體驗提升，甚至由于資源少、技術不完全成熟，可能還會導致應用體驗變差；此外，對互聯網企業來說，如果沒有IPv6用戶群，很難主動大規模投入到IPv6的建設改造之中。
還好，隨著全球IPv4地址資源的枯竭殆盡，以及如今全球網絡或將持續變慢這一“潛在威脅”的推動下，不少國家、企業都加強了對于IPv6的支持。IPv6也終于步入了發展的快車道！
第3頁：全球IPv6發展狀況 IPv6的更多優勢
吸取IPv4時代的經驗教訓 發力IPv6
回顧IPv4時代，歐美國家可謂是“近水樓臺先得月”，將大量的IPv4地址占為了己有。特別是美國，其擁有的IPv4地址數量甚至比排名2-10名的國家所擁有的地址數量總和還要多，而美國企業更是擁有大把的IPv4地址，舉例來說，以9開頭的原則上都是IBM的，12開頭的都是AT&T的，17開頭的則是蘋果的，18開頭的歸麻省理工……等等。既然已經在IPv4時代落后了，那就要吸取經驗教訓，在IPv6時代實現反超，于是各國、企業等都在積極申請IPv6地址（雖然其地址看起來無限大）。
目前來看，走在前面的是巴西，其申請量大幅領先排名第二的美國和第三的中國。其中特別值得一提的是，作為擁有較為寬裕的IPv4地址的歐美國家在IPv6的地址競爭中同樣沒有放松，歐盟早在2008年就發布了“歐洲部署IPv6行動計劃”，而美國也在近兩年持續發力，在IPv6地址擁有數量、使用數量、通過IPv6網絡訪問頁面的平均點擊率等數據上保持領先。
雖然我國（中國大陸地區）在IPv4時代的地址擁有量排名全球第二位，但考慮到我國的人口基數，IPv4地址短缺問題仍十分突出。因此，我國在國家層面對IPv6的發展十分重視，早在2003年便啟動了中國下一代互聯網示范工程（CNGI），搭建了一個包括各高校、運營商在內的IPv6實驗平臺，并在教育網上開展大量應用；而在最近幾年，國內的三大運營商也已完成骨干網的IPv6改造升級，可以說為IPv6時代的到來做好了準備。
雖然國家層面對于IPv6很重視，但遺憾的是，我國國內IPv6的落地（IPv6使用率）情況卻不容樂觀，與歐美等國家有較明顯的差距。
The ISP Column發布的IPv6使用用戶占各國用戶的比例圖（2013年6月，圖片來自網絡）
從上圖不難看出，歐美國家在IPv6使用率方面明顯高于其他國家，而正如前文所說，有了用戶群體，才能更好的推動運營商、企業在IPv6領域發力。為此，我國也在《關于下一代互聯網“十二五”發展建設的意見》提出了發展目標：2015年底我國IPv6寬帶接入用戶數將超過2500萬，以打好用戶基礎！
IPv6的更多優勢
除了地址空間更加豐富，所需路由表更小以外，IPv6還擁有不少IPv4不具備的優勢，包括：
1、IPv6支持增強的組播（Multicast）功能；以及對流的支持（Flow Control），這為服務質量（QoS，Quality ofService）控制提供了更加良好的網絡平臺；
2、IPv6可更好地實現自動化配置，無論是網絡管理，還是網絡升級，都能令網絡管理員的工作變得更加輕松、快速；
3、IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網絡中用戶可以對網絡層的數據進行加密并對IP報文進行校驗；與此同時，在IPV6中的加密與鑒別選項提供了分組的保密性與完整性；
4、IPV6允許協議進行擴充，為未來技術演進提供良好支持。
擁抱IPv6 贏在物聯網時代
眾所周知，在接下來的一段時間里，我們將迎來一個萬物互聯的時代，即物聯網時代！屆時，每一個物體都將擁有一個IPv6地址，也就是說，誰掌控了IPv6時代，就能贏得物聯網時代！而現如今，我國互聯網正處于高速發展之中，IPv6步入“快車道”則帶來了難得的發展機遇，因此我們必須抓住這個機遇，在國家IPv6發展戰略的大力支持下，通過運營商、企業和廣大用戶的共同努力，成為新時代的領跑者！
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