本文由小棗君分享，文案：小棗君、漫畫：楊洋，來自鮮棗課堂，有少許改動，原文鏈接見文末。
1、引言
網(wǎng)絡(luò)編程能力對于即時通訊技術(shù)開發(fā)者來說是基本功，而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)又是網(wǎng)絡(luò)編程的理論根基，因而深刻準(zhǔn)確地理解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識顯然能夯實你的即時通訊應(yīng)用的實踐品質(zhì)。
本文風(fēng)格延續(xù)了社區(qū)里的《網(wǎng)絡(luò)編程懶人入門》、《腦殘式網(wǎng)絡(luò)編程入門》兩個系列，沒有更多的理論堆砌，通俗而不失內(nèi)涵，非常適合希望輕松快樂地學(xué)習(xí)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識的網(wǎng)絡(luò)編程愛好者們閱讀，希望能給你帶來不一樣的網(wǎng)絡(luò)知識入門視角。
本篇文章將利用簡潔生動的文字，配上輕松幽默的漫畫，助你從零開始快速建立起對IPv6技術(shù)的直觀理解，非常適合入門者閱讀。
2、系列文章
本文是該系列文章中的第3篇：
- 《網(wǎng)絡(luò)編程入門從未如此簡單(一)：假如你來設(shè)計網(wǎng)絡(luò)，會怎么做？》
- 《網(wǎng)絡(luò)編程入門從未如此簡單(二)：假如你來設(shè)計TCP協(xié)議，會怎么做？》
- 《網(wǎng)絡(luò)編程入門從未如此簡單(三)：什么是IPv6？漫畫式圖文，一篇即懂！》（本文）
本文是IPv6的輕松入門文章，希望你能喜歡。
* 推薦閱讀：本文作者的另一篇也同樣優(yōu)秀：網(wǎng)絡(luò)編程懶人入門(十一)：一文讀懂什么是IPv6，感興趣的建議一并閱讀 。
3、技術(shù)背景
隨著移動網(wǎng)絡(luò)的不斷建設(shè)和普及，加速了我們邁入萬物互聯(lián)時代的步伐。
我們的整個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，正在發(fā)生翻天覆地的變化。急劇增加的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)和流量，對網(wǎng)絡(luò)的承載和傳送能力，提出了前所未有的挑戰(zhàn)。
除了速率和帶寬之外，5G在垂直行業(yè)的落地，也要求網(wǎng)絡(luò)能夠提供靈活的差異化定制服務(wù)能力。
也就是說，面對不同的行業(yè)應(yīng)用場景，網(wǎng)絡(luò)需要能夠提供套餐式的服務(wù)，支持不同的QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量），支持端到端的切片。
4、IP協(xié)議
眾所周知，我們現(xiàn)在形影不離的互聯(lián)網(wǎng)，最早誕生于上世紀(jì)60年代。它的核心基礎(chǔ)，就是大名鼎鼎的IP協(xié)議（Internet Protocol，網(wǎng)際互連協(xié)議，見《技術(shù)往事：改變世界的TCP/IP協(xié)議（珍貴多圖、手機(jī)慎點）》）。
如果沒有IP協(xié)議，以及基于它的IP地址，我們就沒辦法刷劇、網(wǎng)購、吃雞、聊微信。
說白了，互聯(lián)網(wǎng)就是一套“快遞系統(tǒng)”。IP地址是你的快遞地址，而IP協(xié)議，則是快遞公司的“工作流程和制度”。
所有我們需要傳遞的信息，包括文字、圖片、音頻、視頻等，都需要被打包成一個個的“快遞包裹”，然后經(jīng)過快遞系統(tǒng)的運輸，送到最終目的地。
5、第一、第二代“快遞系統(tǒng)”：IPv4
互聯(lián)網(wǎng)誕生后，長期使用的是v4版本的IP協(xié)議，也就是大家熟知的IPv4。
我們可以把它理解為第一代快遞系統(tǒng)，它為互聯(lián)網(wǎng)的早期發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
后來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展擴(kuò)張，原始的IPv4系統(tǒng)暴露出了很多的問題，進(jìn)行了一些技術(shù)上的升級改進(jìn)。尤其是MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多協(xié)議標(biāo)簽交換）技術(shù)的引入，將這個快遞系統(tǒng)升級到了第二代。
到了最近這幾年，因為前面我們提到的網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了第二代快遞系統(tǒng)的能力范圍。
6、第三代“快遞系統(tǒng)”：IPv6
于是，IPv6以及IPv6+，作為第三代快遞系統(tǒng)，正式閃亮登場。
IPv6，是v6版本的IP協(xié)議。而IPv6+，則是IPv6的升級加強版。
具體來說，IPv6+基于IPv6，實現(xiàn)了更多的創(chuàng)新。
這些創(chuàng)新，既包括以IPv6分段路由、網(wǎng)絡(luò)切片、隨流檢測、新型組播和應(yīng)用感知網(wǎng)絡(luò)等協(xié)議為代表的協(xié)議創(chuàng)新，又包括以網(wǎng)絡(luò)分析、自動調(diào)優(yōu)、網(wǎng)絡(luò)自愈等網(wǎng)絡(luò)智能化為代表的技術(shù)創(chuàng)新。
憑借這些創(chuàng)新，IPv6+更適合行業(yè)用戶，更能夠有力支撐行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和發(fā)展。
接下來，我們仔細(xì)看看，IPv6+究竟帶來了哪些變化和升級。
7、IPv6優(yōu)勢1：IP地址大幅增加
首先，IPv6最廣為人知的優(yōu)點就是IP地址的大幅增加。具體來說，IPv6的地址數(shù)量是IPv4的2的96次方倍（詳見《一文讀懂什么是IPv6》的第6節(jié)內(nèi)容）。
這么說吧，如果采用IPv6，即便是給地球上的每粒沙子都賦予一個IP地址，都綽綽有余。
傳統(tǒng)的IPv4快遞系統(tǒng)，郵箱地址不夠，快遞員往往需要將快速送到門衛(wèi)處或快遞柜，然后再二次派送給用戶（在IPv4時代，這就是NAT路由技術(shù)啦，詳見《NAT詳解——詳細(xì)原理、P2P簡介》、《什么是公網(wǎng)IP和內(nèi)網(wǎng)IP？NAT轉(zhuǎn)換又是什么鬼？》）。
在IPv6快速系統(tǒng)下，每個用戶都有屬于自己的郵箱地址，快遞員可以直接將快遞送到用戶手中。
很顯然，這樣不僅提升了快遞的收發(fā)速度，也節(jié)省了門衛(wèi)或快遞柜的開支，簡化了維護(hù)，減少了能耗，降低了成本。
其實，IP地址數(shù)量的壓力，主要來自物聯(lián)網(wǎng)場景。因為物的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人的數(shù)量。而且，物聯(lián)網(wǎng)的控制，更需要端到端的直達(dá)。這樣才能有更低的時延，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的控制。
8、IPv6優(yōu)勢2：“快遞包裝”的升級
IPv6的第二個重大改進(jìn)，在于“快遞包裝”的升級。IPv6的數(shù)據(jù)報文結(jié)構(gòu)變得更加豐富，里面可以記錄更多的內(nèi)容和信息。
簡單來說，就是運輸快遞的紙箱變得更高級了。
傳統(tǒng)的快遞系統(tǒng)，包裝很簡單，我們并不知道里面到底是什么物品。
IPv6的快遞系統(tǒng)，紙箱上可以貼更多的標(biāo)簽，標(biāo)識紙箱里的貨物屬性，例如重貨、易碎品、緊急文件等。系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)簽，可以快速判斷這個快遞包裹所需的服務(wù)，例如需要加急、需要小心輕放等。
這樣一來，快遞公司可以根據(jù)包裹顯示的信息，為不同的客戶提供更精細(xì)化的服務(wù)，采用差異化的收費標(biāo)準(zhǔn)。
快遞公司還可以走精品路線，提供專屬的快遞通道，實現(xiàn)高端用戶的資源獨享。
IPv6+對數(shù)據(jù)包屬性的精準(zhǔn)識別，也可以幫助運營商更好地掌握整個網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的流動趨勢，更好地調(diào)動和分配資源。
例如，從A地到B地的視頻大顆粒傳輸需求很多，那么，就可以建立視頻大顆粒業(yè)務(wù)專線，更好地滿足傳輸需求。
這就好像從A地到B地的海鮮運輸需求很多，那快遞公司就采購更多的冷鏈運輸車，專門投入到這條線路上，賺取更多的利潤。
9、IPv6優(yōu)勢3：升級了“導(dǎo)航能力”
傳統(tǒng)快遞系統(tǒng)的運輸路徑，是相對固定和死板的。運輸車從起點到終點，經(jīng)過每一個路口，都由路口指定下一步前進(jìn)的方向。
而IPv6+的話，通過與SR（Segment Routing，分段路由）技術(shù)、SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，具有更強的路徑選擇能力。
快遞包裹在出發(fā)時，就已經(jīng)從管理中心獲得了從起點到終點的最佳路徑。每一次選路，都按照規(guī)劃進(jìn)行，可以避開擁堵，也可以避免繞路。
換言之，IPv6+超強的路徑編排能力，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)報文的一跳入云，大幅提升效率。
10、IPv6優(yōu)勢4：降低運維成本
因為網(wǎng)絡(luò)的管理功能集中，可以更方便地將配置意圖轉(zhuǎn)換成腳本，自動部署給各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
引入AI之后，更能夠?qū)收犀F(xiàn)象進(jìn)行自動分析，更快地找到原因。
甚至說，AI還可以根據(jù)對故障模型的學(xué)習(xí)，主動提前識別網(wǎng)絡(luò)中潛在的故障風(fēng)險，實現(xiàn)事故預(yù)防。
集中管理+AI管理，大幅降低了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)難度，提升了運維效率，減少了維護(hù)成本。
11、IPv6優(yōu)勢5：更安全
IPv6+的安全防御能力相比IPv4有了很大的提升，真正實現(xiàn)了云、網(wǎng)、安一體化防御。
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，因為大量私網(wǎng)的存在，惡意行為很難溯源。也就是說，很多壞人躲在暗處，發(fā)出有問題的包裹，對快遞系統(tǒng)造成破壞。
在IPv6+網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點采用公網(wǎng)地址取代私網(wǎng)地址，這就意味著，在快遞系統(tǒng)中運輸?shù)拿恳粋€包裹，都有真實可溯源的寄件人信息。失去了私網(wǎng)的偽裝，破壞行為將無所遁形。
升級后的快遞包裝（數(shù)據(jù)報文結(jié)構(gòu)），也大幅增加了破壞分子對包裹進(jìn)行惡意偽造和竊聽的難度，增強了包裹的安全性和私密性。
12、寫在最后
總而言之，IPv6+是一個高速、高效、靈活、智能的先進(jìn)“快遞系統(tǒng)”。
它可以提供滿足千行百業(yè)應(yīng)用需求的差異化服務(wù)能力，適配不同行業(yè)的業(yè)務(wù)承載需求，支撐各個行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，助力消費互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)升級，推動整個社會數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
目前，IPv6在我國已經(jīng)取得了顯著的成果。截至今年8月，我國IPv6地址資源儲備位居世界第一。IPv6活躍用戶數(shù)達(dá)5.51億，占我國全部網(wǎng)民數(shù)的54.52%。
IPv6+的黃金時代，已然到來！
13、參考資料
[1] TCP/IP詳解 卷1 - 第3章 IP:網(wǎng)際協(xié)議
[2] 網(wǎng)絡(luò)編程懶人入門(十一)：一文讀懂什么是IPv6
[3] IPv6技術(shù)詳解：基本概念、應(yīng)用現(xiàn)狀、技術(shù)實踐（上篇）
[4] IPv6技術(shù)詳解：基本概念、應(yīng)用現(xiàn)狀、技術(shù)實踐（下篇）
[5] Java對IPv6的支持詳解：支持情況、相關(guān)API、演示代碼等
[6] NAT詳解——詳細(xì)原理、P2P簡介
[7] 什么是公網(wǎng)IP和內(nèi)網(wǎng)IP？NAT轉(zhuǎn)換又是什么鬼？
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