IPV6开始大力推广了，从实际用户使用的角度看，有什么实用性？

IP地址我们常常都能听到，它到底是什么？就像你要寄信，要有发件人地址、收件人地址，这样邮递员才知道要送去哪里，退件要退到哪里。      

同理，你要上网，就要有IP地址。数据包才知道要发送到哪里去，才知道要将结果反馈给谁。      

为什么要用IPV6取代IPV4呢？最主要的原因是，IPV4的地址已经枯竭了。其实很早就已经不够用了，在没有其他可马上替换的IP协议出现之前，只能延缓IPV4地址衰竭，于是在1994年使用了一种NAT的技术，如下图：    

通过装有NAT软件的路由器，很多电脑就可以使用一个公网的IP地址和外网连接，而私网的IP地址只要不是在一个局域网内，就可以重复进行使用。早些年，网民还不多的时候，我们还能很轻松的申请到公网的IP地址。现在很难，基本上我们使用的都是运营商的私网IP地址。

因为真的不够用了。这就是典型的私网套私网（NAT套NAT），一层一层的套，这样一来，大大节约了公网IP地址数量。2019年欧洲网络协调中心宣布，全球所有近43亿个IPv4地址已全部分配完毕，这意味着没有更多的IPv4地址可以分配给ISP（网络服务提供商）和其他大型网络基础设施提供商。       

如上图，根据中国互联网络信息中心（CNNIC）发布的《第44次中国互联网发展状况统计报告》，截至2019年6月，中国IPv4地址数量为38亿个。得益于NAT技术，这个数字从2011年以来变化就不太大了。近几年IPV4地址耗尽其实影响并不大。

中国要大力发展IPV6的原因是要把握网络的自主权根服务器主要用来管理互联网的主目录。大家都知道互联网起源于美国，所有IPV4根服务器均有美国政府授权的互联网域名和号码分配机构ICANN统一管理，负责全球互联网域名IPV4根服务器、域名体系和IP地址等的管理。

全世界只有13台IPV4根域名服务器，而中国没有1台，是因为中国的互联网发展的时间比欧美等国家要晚一些。（1个为主根服务器在美国。其余12个均为辅根服务器，其中9台在美国，欧洲2个，位于美国和瑞典，亚洲1个位于日本。）

美国曾经关闭了伊朗、伊拉克等中东小国家的网络，造成了巨大的损失。中国早有先见之明在境内已经设立了镜像服务器，虽然不会怕美国关闭根服务器，但网络的安全和自主权是我们不得不重视的问题。由于数据包原因，IPV4根域名服务器只能有13个，如果中国要拥有自己的根域名服务器只有2个办法，一是现在有IPV4根于服务器的国家移植，二是改变网页访问的申请由一个数据包完成的现状。

移植不可能，因为美国不会给，别的国家也不富裕。改变一个数据包的技术模式更不可能，因为牵扯范围和技术变动太大，不太现实。所以中国非常迫切的需要IPV6。

中国主导了“雪人计划”于2016年在全球16个国家完成25台IPV6根服务器架设，形成了13台原有IPV4根服务器加25台IPV6根服务器的新格局。至此，中国有4台服务器（1台主根服务器和3台辅根服务器），打破了过去没有根服务器的格局。IPv6会带给我们什么？        

IPV4的地址总数约43亿，IPV6的地址总数340282366920938463463374607431768211456个。这个数量，即使是给地球上每一颗沙子都分配一个IP，也是妥妥够用的。       

除了地址数量之外，IPv6还有很多优点，例如：

1、IPv6使用更小的路由表。使得路由器转发数据包的速度更快。

2、IPv6增加了增强的组播支持以及对流的控制，对多媒体应用很有利，对服务质量控制也很有利。

3、IPv6加入了对自动配置的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。

4、IPv6具有更高的安全性。用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，极大地增强了网络的安全性。

5、IPv6具有更好的扩容能力。如果新的技术或应用需要时，IPV6允许协议进行扩充。

6、IPv6具有更好的头部格式。IPV6使用新的头部格式，就简化和加速了路由选择过程，提高了效率。看不懂？每关系的，总之大家记住，IPV6优点很多，每台设备都可以有自己的IPV6地址，再也不用去nat转换一下。        

为什么IPv6没有迅速取代IPv4？一直到现在，IPV6问世已经20年了，大家仍然还在用IPV4，对老百姓来说，并没有因为地址不够而无法上网。IPV6没有迅速取代IPV4的主要原因就是利益。

得益于NAT等技术延缓IPV4地址的枯竭，IPV4变成了一种稀缺的资源，如果大家去找运营商或ISP买带宽，或者租赁云服务，带公共地址的，一定比不带公共地址的贵很多很多。

除了地址可以赚钱之外，如果升级支持IPV6，对运营商和ISP来说，也意味着很大的资金投入。现在新设备基本都是支持的，但毕竟还是有一些老设备，如果在使用寿命到期之前就换，就是亏钱。

所以运营商和ISP都是没有动力去推动IPV6的。而对于电脑和手机等设备，处于提前考虑，早已经普遍支持IPV6了。为什么我国现在要大力推动IPV6？

除了出于网络的安全和自主权外，我国之所以现在急迫地要求推进，大部分原因在于推动通信基础设备的标准化建设，为5G、物联网、工业40打基础，为全面实现“中国制造2025”做好充分的准备。尤其是物联网，现在进入高速发展阶段，地址需求非常大（根据预测，2025年，物联网的连接数将超过270亿），迫切需要IPv6，IPv4肯定是hold不住的。

IPV6才是对未来的“网络安全感”，胳膊拧不过大腿，随着国家的大力推进，不管各利益相关方是否愿意，IPv6都会取代IPv4，成为主流。我们所需要做的呢，就是静静地感受它带给我们的便利和安全

根服务器
根服务器主要用来管理互联网的主目录，全世界只有13台。1个为主根服务器，放置在美国。其余12个均为辅根服务器，其中9个放置在美国，欧洲2个，位于英国和瑞典，亚洲1个，位于日本。所有根服务器均由美国政府授权的互联网域名与号码分配机构ICANN统一管理，负责全球互联网域名根服务器、域名体系和IP地址等的管理。
这13台根服务器可以指挥Firefox或互联网 Explorer这样的Web浏览器和电子邮件程序控制互联网通信。由于根服务器中有经美国政府批准的260个左右的互联网后缀（如．com、．net等）和一些国家的指定符（如法国的．fr、挪威的．no等），美国政府对其管理拥有很大发言权。
访问网址的时候，要经过一个由网址到IP的转换过程，这个过程是通过访问DNS，也就是域名服务器来完成的
由于互联网的发展由美国开始因此美国一直保持着对互联网域名及根服务器的控制。
在提供域名解析的多级服务器中，处于最顶端的是13台域名根服务器，均由ICANN统一管理。
其中1个为主根服务器，放置在美国弗吉尼亚州的杜勒斯，其余12个为辅根服务器，有9个放置在美国，欧洲有2个，分别位于英国和瑞典，亚洲有1个，位于日本。
但2005年7月1日，美国政府宣布，美国商务部将无限期保留对13台域名根服务器的监控权。
美国控制了域名解析的根服务器，也就控制了相应的所有域名，如果美国不想让人访问某些域名，就可以屏蔽掉这些域名，使它们的IP地址无法解析出来，那么这些域名所指向的网站就相当于从互联网的世界中消失了。
比如，2004年4月，由于“ly”域名瘫痪，导致利比亚从互联网上消失了3天。另外，凭借在域名管理上的特权，美国还可以对其他国家的网络使用情况进行监控，例如美国可以对某个国家的某类网站进行流量访问统计，从中大致分析出该国热门网站分布情况和网民的访问喜好等。

现在很多软件都标了IPV6，表示软件已经支持IPV6网络协议，并且已经配置好了IPV6访问的服务器集群。用户端路由器能够正常接入获取网络运营商的IPV6，就可以使用IPV6进行数据通信，如果设备不支持IPV6就使用IPV4。软件已经支持IPV6，好还是不好呢？答案是，很好。

大家知道IPV4公网IP地址已经分配完成，意味着根服务器再也没有IPV4地址分配给网络运营商。IPv4使用32位（4字节）地址，因此地址空间中只有4,294,967,296（2的32次方）个地址。

不过，一些地址是为特殊用途所保留的，如专用网络（约1800万个地址）和多播地址（约27亿个地址）。而IPV6地址总长度128位，IPv6的地址空间扩大到2的128次方。

这个空间大到无法想象，也就是说，地球上每一平方米，都可以有10的26次方的地址，甚至可以分配地址到空中的尘埃。IPV6的优势：IPV6提供了端到端的安全性。它允许设备在网络之间漫游，而且不会中断连接。IPV6分组报头包含的字段减少了一般，并且所有的字段都与64位边界对齐，相比IPV4，极大的提高了处理速度，查找速度要快得多。

原来包含在IPV4报头中的很多信息都删除了，但可在基本报头字段后面添加可选的扩展报头，将这些信息或其中一部分加入报头。IPV4大量的使用广播，这样导致了很多问题，最糟糕的是广播风暴，不受控制的到处转发广播可能耗尽所有带宽，导致整个网络瘫痪。广播令人讨厌的另一个点事，会导致网络中的每台设备都中断。

广播发送后，每台设备都必须停下手中的工作，对广播做出响应，不管广播是否发送给它。IPV6是没有广播的概念的，它使用组播。IPV6还支持另外2种通信：单播和任意播。任意播可以将同一个地址分配给多台设备，而向该地址发送数据流时，它会被路由器共享该地址的最近主机。现在这么多软件可以使用IPV6后面的战略意义：

IPV4时代，我们国家是没有根服务器的。根服务器主要用来管理互联网的主目录，全世界IPV4根服务器只有13台，1个为主根服务器在美国。其余12个均为辅根服务器，其中9个在美国，2个在欧洲（位于英国和瑞典），亚洲1个位于日本。这就意味着，美国可以通过控制根服务器而控制整个互联网，对于其他国家的网络安全构成了潜在的巨大威胁。

IPV6时代，我国部署了4台根服务器（1台主根服务器、3台辅根服务器），打破了我国没有根服务器的困境，形成了13台原有根加上25台IPV6根的新格局。这也是为什么我们大跨步推进IPV6的原因，网络的自主性、安全性可以掌握在我们自己手里。我国首个IPV6公共DNS正式发布首选
DNS 240C::6666备用 DNS
240C::6644如何查看自己的网络是否已经使用IPV6？浏览器访问域名：>

IPV6连接测试通过，则表示路由器能够获取到IPV6地址。不通过，查看一下自己的路由器是否支持IPV6，路由器支持IPV6，联系宽带运营商开通IPV6即可。这么多APP可以使用IPV6表示，我国的IPV6在大跨步的发展。三大基础电信企业的超大型、大型数据和中小型IDC已经全部完成IPV6改造。各大网站已经均支持IPV6的访问。我国IPV6活跃用户数已经达13亿。

与IPv4相较，IPv6除拥有海量IP地址（号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址）以外，还具有以下几点优势：
1) IPv6地址分配遵循“聚类”原则，减小了路由器中路由表的长度，路由器转发数据包速度也得到提升，从而提高了网络的整体吞吐量。
2) IPv6协议独立于传输介质，默许集成IPSec安全功能，且终端之间无需进行地址转换，在网络安全性方面更胜一筹。
3) IPv6引入自动配置及重配置技术，可自动增删更新配置IP地址等信息，实现了即插即用。
4) IPv6增加了增强的组播支持及对流控制，赋予网络上多媒体应用长足发展的机会，为服务质量（QoS, Quality of Service）控制提供了良好的网络平台。

IPv6协议是取代IPv4的下一代网络协议，它具有许多新的特性与功能。域名系统（DNS）是Internet的基础架构，IPv6的新特性也需要DNS的支持。因此，DNS必须升级以满足IPv6的需求。本文将从IPv6 DNS的体系结构、IPv6的地址解析、IPv6地址自动配置和即插即用、IPv4到IPv6的过渡等几方面对IPv6时代的DNS进行分析和研究。

一、IPv6优势简介

域名系统（Domain Name System，简称DNS）的主要功能是通过域名和IP地址之间的相互对应关系来精确定位网络资源，即根据域名查询IP地址，反之亦然。DNS是当今Internet的基础架构，众多的网络服务都是建立在DNS体系基础之上的。业界权威人士说：“只有理解了DNS，才真正懂得了Internet。” IPv6协议是用来取代IPv4的互联网协议。相比IPv4，IPv6具有很多优点。首先，它提供了巨大的地址空间；其次，IPv6的地址结构和地址分配采用严格的层次结构，以便于进行地址聚合，从而使路由器中路由表的规模大幅度“瘦身”；再次，IPv6协议支持网络节点地址的自动配置，可以实现即插即用功能。此外，IPv6协议对主机移动性有较好的支持，适合于越来越多的互联网移动应用；IPv6协议在安全性、对多媒体流的支持性等方面都具有超过IPv4的优势。
IPv6网络中的DNS非常重要，一些IPv6的新特性和DNS的支持密不可分。本文从IPv6 DNS的体系结构、IPv6的地址解析、IPv6地址自动配置和即插即用、IPv4到IPv6的过渡等几方面对IPv6时代的DNS进行了分析和研究。

二、IPv6域名系统的体系结构

IPv6网络中的DNS与IPv4的DNS在体系结构上是一致的，都采用树型结构的域名空间。IPv4协议与IPv6协议的不同并不意味着需要单独应用IPv4 DNS体系和IPv6 DNS体系，相反，它们的DNS体系和域名空间必须保持一致，即IPv4和IPv6共同拥有统一的域名空间。在IPv4到IPv6的过渡阶段，域名可以同时对应于多个IPv4和IPv6的地址。随着IPv6网络的普及，IPv6地址将逐渐取代IPv4地址。
的最上方是DNS树形结构中惟一的根（Root），用点号“”表示。根的下一级称为域（Top Level Domain， 简称TLD），也称一级域。域的下级就是二级域（Second Level Domain, 简称SLD），二级域的下级就是三级域，依此类推。每个域都是其上级域的子域（Sub Domain），比如 “netcn”是“cn”的子域，而“cnnicnetcn”既是“netcn”的子域，也是“cn”的子域。
DNS树上的每一个节点都有一个标识（Label），根节点的标识是“空”（即长度为0），其他节点的标识长度在1～63字节之间。一个节点的域名是由从这个节点到根节点的路径上的所有标识从左到右顺序排列组成的，标识之间用“”分隔。
整个DNS域名空间划分成若干个区（Zone），见上图中的椭圆标记。每个区都有域名服务器（包括主服务器和辅服务器），以资源记录（Resource Record）的形式来存储域名信息。资源记录包括了主机名（域名）和IP地址的对应以及子域服务器的授权等多种类型。 用户在使用DNS服务时，不必细致地了解DNS域名空间的树型结构体系，只须在设置网络时指定一个DNS服务器或使用动态主机配置（DHCP）等相关技术。用户的应用程序可以通过 *** 作系统内嵌的解析器（Resolver）访问DNS系统，查询域名相关的网络资源信息。

三． IPv6地址及其表示方法

IPv6地址长度为128比特，地址按照其传输类型分为3种：
（1）单播地址（Unicast Address）：用来标识单一网络接口。目标地址是单播地址的数据包将发送给以这个地址为标识的网络接口。
（2）任播地址（Anycast Address）：用来标识一组网络接口（通常属于不同的节点）。目标地址是任播地址的数据包发送给其中路由意义上最近的一个网络接口的地址。
（3）多播地址（Multicast Address）：用来标识一组网络接口（通常属于不同的节点）。发送到多播地址的数据包将发送给本组中所有的网络接口。在IPv6中没有广播地址（Broadcast Address），用多播地址取代。 其中，单播地址按照地址的传输范围分为可聚合全局单播地址（Aggregatable Global Unicast Addresses）、NSAP地址、IPX层次地址、站点本地地址（Site-Local Address）和链路本地地址（link-Local Address）等。所有的网络接口至少要有一个链路本地地址，同时还可以拥有多个地址（包括单播地址，任播地址和多播地址）。
IPv6的地址在表示和书写时，用冒号将128比特分割成8个16比特的部分，每个部分包括4位的16进制数字。例如：
1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:123A
在每个4位一组的十六进制数中，如其高位为0，则可省略。例如将0800写成800，0008写成8，0000写成0。于是1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:123A可缩写成1080:0:0:0:8:800:200C:123A。为了进一步简化，规范中导入了重叠冒号的规则，即用重叠冒号置换地址中的连续16比特的0。例如，将上例中的连续3个0置换后，可以表示成如下的缩写形式: 1080::8:800:200C:123A。重叠冒号的规则在一个地址中只能使用一次，例如：地址0:0:0:BA98:7654:0:0:0可缩写成::BA98:7654:0:0:0或0:0:0:BA98:7654::，但不能记成::BA98:7654::。
另外，可以用“IPv6地址/前缀长度”来表示地址前缀。这个表示方法类似于CIDR中IPv4的地址前缀表示法。这里IPv6地址是上述任一种表示法所表示的IPv6地址，前缀长度是一个十进制值，指定该地址中最左边的用于组成前缀的比特数。例如，对32比特的前缀10800000（十六进制），可以如下表示:
1080::8:800:200C:123A/32
1080::/32

计算机的根服务器，一般指根域名服务器，是架构因特网所必须的基础设施。根服务器主要用来管理互联网的主目录。所有IPv4根服务器均由美国政府授权的互联网域名与号码分配机构ICANN统一管理，负责全球互联网域名IPv4根服务器、域名体系和IP地址等的管理。

IPv4根服务器只能限制在13个，而且每个服务器要使用字母表中的单个字母命名；在现有IPv4根服务器体系架构充分兼容基础上，IPv6根服务器的“雪人计划”于2016年在美国、日本、法国等全球16个国家完成25台，中国部署了其中的4台，由1台主根服务器和3台辅根服务器组成。

扩展资料：

计算机的根服务器自成立以来，世界对美国互联网的依赖性非常大，美国通过控制根服务器而控制了整个互联网，对于其他国家的网络安全构成了潜在的重大威胁。所谓依赖性，从国际互联网的工作机理来体现的，就在于“根服务器”的问题。

从理论上说，任何形式的标准域名要想被实现解析，按照技术流程，都必须经过全球“层级式”域名解析体系的工作，才能完成。 “层级式”域名解析体系第一层就是根服务器，负责管理世界各国的域名信息，在根服务器下面是顶级域名服务器，即相关国家域名管理机构的数据库。

参考资料来源：百度百科-根服务器

1、IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，译为“互联网协议”，用于替代IP协议（IPV4）的下一代IP协议。
2、IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。

根服务器是由不同的企业和非盈利组织来运营的。比如说，L服务器是由ICANN负责运营的，ICANN的中文名称是互联网名称与数字地址分配机构，是一家非营利社团。2016年10月，美国商务部下属机构国家电信和信息局把互联网域名管理权（IANA）完全交给ICANN，这标志着互联网迈出走向全球共治的重要一步。

考虑到我国互联网的安全性，由于所有的13个根的运营者都非中国的企业和组织，而由于IPv4的DNS数据包的容量限制，又没有可能再添加新的根的信息。因此，在IPv4的环境下，要想解决自主可控的根服务器，几无可能。

如果说，IPv6相对于IPv4在DNS域名解析的变化，那就是IPv6时代，和DNSSEC越来越广泛的运用，使得承载DNS请求和响应的UDP协议数据包不再成为限制根服务器数量的限制。

我国“互联网工程中心”联合日本WIDE机构（现国际互联网M根运营者）和互联网域名工程中心（ZDNS）等共同发起了“雪人计划”， 其官网是 >

雪人计划（Yeti DNS Project）的安排是2015年6月底前，面向全球招募25个根服务器运营志愿单位，共同对IPv6根服务器运营、域名系统安全扩展密钥签名和密钥轮转等方面进行测试验证。由于雪人的服务器不是真正的根服务器，因此，就不可能得到zone更新的通知信息（RFC1996）。雪人服务器通过无需鉴权的轮询方式从13个根当中的F根来获取zone文件和更新。雪人计划一共是3个DM（distribution master）分别是BII（中国），WIDE（日本）和TISF（美国）。

不是美国给的，根服务器是由不同的企业和非盈利组织来运营的，简单理解的话，美国商务部下属机构国家电信和信息局把互联网域名管理权（IANA）完全交给ICANN，这标志着互联网迈出走向全球共治的重要一步。 搭建根服务器也是需要费用的，维护费用等等， 要是没钱没技术的国家肯定是不行的， 中国网民众多，需要ip地址的地方也需要很多的，所以尽一切可能也得要。

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