如果一个网络中有多台设备,则 IPv4 地址的数量不会线性增加以适应设备数量。每个连接到互联网的网络/路由器只有一个 IPv4 地址。物联网(IoT)证明 IPv6 地址的必要性?
我确实认为我理解错了。但目前对我来说这毫无意义。我知道未来需要 IPv6,但我不知道 IoT 在这个话题上扮演什么角色。
答案1
物联网并不绝对强制使用 IPv6,但为了使物联网有用或可用,IPv6 是首选。
IPv4,由于可用地址数量有限,意味着并非每个设备都可以拥有公共 IP。对于要共享 Internet 连接的设备集群,它们必须通过 NAT 技术共享 IP。如果设备想要托管服务器,则必须使用端口转发或 UPNP 或相关技术在托管 Internet 连接的设备上打洞。这可能会变得很复杂,尤其是当多个设备想要为其服务器使用同一个端口时。另一种方法是拥有一个中央管理服务器,家庭和远程设备都可以拨入该服务器以交换数据。
IPv6 消除了对 NAT、端口转发等的需求,允许每台设备拥有自己的公共 IP 和相关端口。它消除了复杂的端口转发规则和在防火墙上打洞的方法。它消除了困扰当前设备的所有网络共存问题。您可以连接到设备,而无需配置防火墙或在允许您连接到设备的第三方服务上设置帐户。
很简单,它允许互联网以以前的方式运行,直到我们意识到我们没有足够的地址让每台机器都有自己的公共 IP 地址。
为了更直观地了解 IPv6 和 IPv4 如何支持物联网工作,想象一下您有一个完全自动化的家庭,每个设备都托管一个您可以启动的服务器。
使用 IPv4,你的网络设置起来很复杂(你将花费年龄在路由器上设置每个单独的端口转发规则),您得到的最好的结果是您必须在文本文件中写下的端口号列表:
myhomenetwork.com:80
(这是我的路由器)myhomenetwork.com:81
(这是我的电脑)myhomenetwork.com:82
(这是我的咖啡机)myhomenetwork.com:83
(这是我的 TiVo 吗?)myhomenetwork.com:84
(可能是灯泡,不确定)myhomenetwork.com:85
(鱼缸加热器?)
这也意味着,除非您花时间为每个设备设置多个端口,否则它们只有一个可用端口,因此可能只能向互联网显示网页。对于想要显示 http(网络)服务器或 ftp 或 SSH 服务器的设备,这很快就会变得痛苦和烦人,因为您需要花时间打开更多端口并记下您为哪个设备分配了哪个端口。
IPv6 由于每个设备都有公开可用的 IP 地址,这意味着您的网络配置时间会立即减少,您可以获得一个更合理命名的网络,并且每个设备都可以轻松托管它喜欢的任何服务:
myrouter.myhomenetwork.com
mycomputer.myhomenetwork.com
mytoaster.myhomenetwork.com:80
(http 服务器,网页上显示一键推送按钮)mytoaster.myhomenetwork.com:21
(ftp 服务器,以便您可以上传完美的 toast 设置)mytoaster.myhomenetwork.com:22
(SSH 服务器,用于安全地与您的烤面包机通信)myfrontroomlightbulb.myhomenetwork.com
等等。
物联网可以在 IPv4 上运行良好,但 IPv6 可以让它更好地运行正确的。
答案2
每个连接到互联网的网络/路由器只有一个 IPv4 地址。
这根本不是事实。您是通过典型家庭网络用户的眼睛来看待事物的。
想一想,如果您是只有一个公共 IP 地址的家庭用户,并且想允许多个设备使用相同的传输协议和端口,比如两个 Web 服务器(按照惯例使用 TCP 端口 80)从公共 Internet 访问,您会怎么做。您可以将公共 IP 地址上的 TCP 端口 80 端口转发到一个私有 IP 地址,但另一个 Web 服务器呢?这种情况需要您克服一些普通家庭用户无法处理的困难。现在,想想物联网,您可能有数百或数千个设备(灯泡、恒温器、温度计、雨量计和喷水灭火系统、报警传感器、家用电器、车库门开启器、娱乐系统、宠物项圈,以及谁知道还有什么),其中一些或全部想要使用相同的特定传输协议和端口。
IP 是为端到端连接而设计的,因此,无论有多少不同的主机使用相同的传输协议和端口,它们都由其 IP 地址唯一标识。NAT 打破了这一点,它以从未打算限制的方式限制了 IP。NAT 的创建只是为了延长 IPv4 的使用寿命,直到下一个 IP 版本 (IPv6) 被采用。
许多人将 NAT 与安全相混淆,但NAT 与安全无关防火墙和其他东西(可能是防病毒软件等)可以为您提供安全保障。家庭网络设备通常包括 NAT 路由器和防火墙组合,但请不要误会,如果您有足够数量的公共 IP 地址,则无需启用 NAT,并且您仍然可以使用防火墙来确保安全。
目前,IPv6 在整个 IPv6 地址块中占 IPv6 地址总数的 1/8,这些地址被预留给全球可路由的 IPv6 地址。假设 2100 年地球上的人口为 170 亿(并非不切实际),当前的全球 IPv6 地址范围(IPv6 地址块的 1/8)为这 170 亿人中的每一个人提供了超过 2000 个 /48 网络。每个 /48 网络有 65,536 个 /64 子网,每个子网有 18,446,744,073,709,551,616 个地址。
物联网的理念尚处于起步阶段。我们无法预见物联网的未来,更不用说未来还会出现什么。
答案3
“物联网”并不强制要求 IPv6。即使忽略物联网,IPv6 也是必要的 - 简而言之,世界实际上已经超出了 IPv4 的空间,世界上很大一部分地区尚未联网,甚至在联网的地方也存在可怕的黑客攻击。即使忽略物联网,情况也是如此 - 只需考虑手机的情况 - 其中大多数都需要互联网,而由于 IP 空间不足,很大一部分实际上没有互联网(它们使用运营商级 NAT 近似于互联网)。
物联网确实加剧了 IP 空间需求,从而加剧了这一短缺。很多时候,这个问题可以(而且确实)得到解决,但这一切都是小伎俩。我们不再是每个家庭只有一台 PC 的世界,而是走向了每人一台 PC + 一部手机的世界。物联网再次将这一问题提高了一个数量级,拥有大量设备。
另一个重要因素是,当你使用设备消费信息时,很容易共享一个 IP 地址(即使用 NAT),然而,当发布信息/运行服务器时(物联网设备就是服务器),拥有自己的地址会带来巨大的好处。
答案4
这仅仅是因为需要包含更多的设备,就像在 IPv4 中一样,在任何给定时间最多只能有 2 32 个不同的设备,不能超过这个数字,但 IPv6 允许同时最多有 2 128 个设备;并且鉴于“物联网”的名称,它应该能够承受每个可以通过互联网相互通信的设备的连接/请求。