曾幾何時，任何人都可以得到一個靜態(tài)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）C/24類地址。這意味著獲得了256個地址，不過由于實際上0.0和0.255是不能使用的，還有一個地址被分配給網(wǎng)關，所以能夠使用的數(shù)目是253。但是，對于大多數(shù)小企業(yè)來說，這已經(jīng)是綽綽有余了。真是此一時，彼一時啊。

現(xiàn)在，ISP們不會輕易將C/24類地址分配給任何人。相反，如果確實需要的話，用戶就需要為此付出額外費用。對于今天的SOHO一族來說，默認選擇似乎是一個C/30類地址。它提供了四個主機地址，只能有一個被分配到實際設備上。是的，包括計算機在內(nèi)的所有網(wǎng)絡設備都可以利用網(wǎng)絡地址轉換（NAT）來連接到互聯(lián)網(wǎng)上；但NAT的實際效果非常有限，就如同企圖利用膠帶來永久性修復泄露的煤氣罐。

當然，至少今天它還處在正常工作中，但是，當明天需要更多地址的時間又應該怎么辦？從長遠來看，正如美洲互聯(lián)網(wǎng)號碼注冊管理機構（ARIN）總裁兼首席執(zhí)行官約翰·柯倫所說的：“盡管對于單獨的一家企業(yè)來說，NAT可以正常工作，但ISP們都知道，在IPv4網(wǎng)絡下NAT的規(guī)模不可能支持用戶的增長。這就是他們開始選擇利用IPV6連接新客戶的原因。盡管在過渡到IPV6的時間，一些運營商級的NAT（IPV6和IPv4之間）將投入使用，但從互聯(lián)網(wǎng)長期穩(wěn)定發(fā)展的角度來考慮，我們需要將重點放在讓公眾站點直接支持IPV6協(xié)議訪問上。”

IPv6是“Internet Protocol Version 6”的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”。它是IETF設計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議-IPv4-的下一代IP協(xié)議。目前的全球因特網(wǎng)所采用的協(xié)議族是TCP/IP協(xié)議族。IP是TCP/IP協(xié)議族中網(wǎng)絡層的協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議族的核心協(xié)議。IPv6正處在不斷發(fā)展和完善的過程中，它在不久的將來將取代目前被廣泛使用的IPv4。每個人將擁有更多IP地址。

目前我們使用的第二代互聯(lián)網(wǎng)IPv4技術，核心技術屬于美國。它的最大問題是網(wǎng)絡地址資源有限，從理論上講，編址1600萬個網(wǎng)絡、40億臺主機。但采用A、B、C三類編址方式后，可用的網(wǎng)絡地址和主機地址的數(shù)目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4，約30億個，而人口最多的亞洲只有不到4億個，中國截止2010年6月IPv4地址數(shù)量達到2.5億，落后于4.2億網(wǎng)民的需求。地址不足，嚴重地制約了我國及其他國家互聯(lián)網(wǎng)的應用和發(fā)展。 一方面是地址資源數(shù)量的限制，另一方面是隨著電子技術及網(wǎng)絡技術的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡將進入人們的日常生活，可能身邊的每一樣東西都需要連入全球因特網(wǎng)。在這樣的環(huán)境下，IPv6應運而生。單從數(shù)字上來說，IPv6所擁有的地址容量是IPv4的約8×10^28倍，達到2^128（算上全零的）個。這不但解決了網(wǎng)絡地址資源數(shù)量的問題，同時也為除電腦外的設備連入互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)量限制上掃清了障礙。

但是與IPv4一樣，IPv6一樣會造成大量的IP地址浪費。準確的說，使用IPv6的網(wǎng)絡并沒有2^128個能充分利用的地址。首先，要實現(xiàn)IP地址的自動配置，局域網(wǎng)所使用的子網(wǎng)的前綴必須等于64，但是很少有一個局域網(wǎng)能容納2^64個網(wǎng)絡終端；其次，由于IPv6的地址分配必須遵循聚類的原則，地址的浪費在所難免。

但是，如果說IPv4實現(xiàn)的只是人機對話，而IPv6則擴展到任意事物之間的對話，它不僅可以為人類服務，還將服務于眾多硬件設備，如家用電器、傳感器、遠程照相機、汽車等，它將是無時不在，無處不在的深入社會每個角落的真正的寬帶網(wǎng)。而且它所帶來的經(jīng)濟效益將非常巨大。

當然，IPv6并非十全十美、一勞永逸，不可能解決所有問題。IPv6只能在發(fā)展中不斷完善，也不可能在一夜之間發(fā)生，過渡需要時間和成本，但從長遠看，IPv6有利于互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)和長久發(fā)展。 目前，國際互聯(lián)網(wǎng)組織已經(jīng)決定成立兩個專門工作組，制定相應的國際標準。

網(wǎng)絡地址轉換（NAT,Network Address Translation）屬接入廣域網(wǎng)（WAN）技術，是一種將私有（保留）地址轉化為合法IP地址的轉換技術，它被廣泛應用于各種類型Internet接入方式和各種類型的網(wǎng)絡中。原因很簡單，NAT不僅完美地解決了lP地址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網(wǎng)絡外部的攻擊，隱藏并保護網(wǎng)絡內(nèi)部的計算機。

為什么NAT不能滿足未來的需求，還有其它方面的原因。來自颶風電氣公司的IPV6推廣者歐文·德朗告訴我：“對于普通用戶來說，作為一站式解決方案的NAT是有效的，并且我們已經(jīng)開發(fā)出支持更多地址空間的協(xié)議。實際上，它已經(jīng)在耗盡網(wǎng)絡地址之前給我們提供了10到12年非常有價值的緩沖期。不過，不幸的是，這導致大量認為該技術就是‘救世主’的神話出現(xiàn)。我認為，現(xiàn)在是時間破除圍繞在NAT上的光環(huán)，闡述事實了。”

“首先，”德朗繼續(xù)指出，“NAT帶來了一些問題。其中的許多問題不僅最終用戶沒有看見，甚至對于部署NAT的網(wǎng)絡管理員來說都是無法獲知的。但是，如果你詢問任何不得不開發(fā)在NAT上工作軟件的廠商的話，很快就會發(fā)現(xiàn)，它讓軟件變得更加昂貴、復雜，甚至大于必須的部分。”

此外，“NAT使得用戶很難為位于范圍內(nèi)的機器提供外部服務。盡管我知道有人把這種限制當作優(yōu)點，但我還是堅持自己的立場，就是在大多數(shù)情況下，機器的擁有者在決定是否選擇使用來自互聯(lián)網(wǎng)的服務時不應該遇到問題。并且，在出現(xiàn)問題的情況下，一個優(yōu)秀的防火墻也可以有效解決，而并不需要NAT。”

至于有些人說的NAT可以提高安全性也經(jīng)不起認真分析。“NAT和安全沒有任何關系。”德朗指出：“很多人認為的安全性獲得提高是因為，NAT在數(shù)據(jù)包轉換的時間可以進行監(jiān)測并對回復流量進行反轉處理。所謂的NAT檢測失效可以提高安全性的說法實際上沒有任何依據(jù)。只要防火墻配置合理的話，都可以處理檢測失效的情況。”

“因此，他進一步指出：“NAT的核心作用有且僅有一個，也就是提供到互聯(lián)網(wǎng)上的連接。它容許位于通常是一個的有限數(shù)目網(wǎng)絡地址后的大量用戶實現(xiàn)對網(wǎng)絡的訪問。不過，這種做法僅僅有利于最終用戶。對于服務器、路由器和其它需要在全球范圍內(nèi)確認網(wǎng)絡身份的基礎設施來說，并沒有帶來任何幫助。”

并且，這還會導致真正問題的出現(xiàn)。“將目前運行的NAT擴展到運營商級，可能會導致幾個問題的出現(xiàn)。首先就是：根據(jù)法律執(zhí)行通信協(xié)助法（CALEA）的規(guī)定，運營商級NAT網(wǎng)關應該配備巨型磁盤存儲設備。（對于大型供應商來說，這可能意味著一天1PB的數(shù)據(jù)量，持續(xù)的時間為7年，數(shù)目之巨大就可想而知了。）”

為什么數(shù)據(jù)量會這么大？德朗解釋說：“現(xiàn)在，為了確定一個用戶的情況，你使用針對該最終網(wǎng)站網(wǎng)關的公共IP地址就可以了。（家用/商務粒度通常已經(jīng)被認為是足夠了）。然而，一旦運營商級NAT投入了使用，完成同樣的任務就需要完整的狀態(tài)表記錄和時間的詳細信息。由于需要時間戳，以便確定有問題的用戶，因此，還需要更多的過程信息以便進行調(diào)查。”

當然，這個層面的NAT部署費用也相當高昂，并且性價比很低。更糟的是，“運營商級NAT將破壞很多現(xiàn)有的普通NAT穿越解決方案（讓用戶可以使用就象互聯(lián)網(wǎng)語音協(xié)議之類在NAT中無法正常工作軟件的解決方案），導致在現(xiàn)有工作環(huán)境下的應用在未來環(huán)境中出現(xiàn)問題。”

總之，德朗給出了結論，“確實，在利用雙棧更換和IPv4遷移的過程中存在一些未知數(shù)，并且面臨其它方面的挑戰(zhàn)。但是，在運營商級NAT部署過程存在的未知數(shù)更大，面臨的挑戰(zhàn)更多。”

在這里，我補充一下，隨著IP地址數(shù)量的進一步減少，最終用戶將很快發(fā)現(xiàn)在簡單連接和網(wǎng)絡主機方面ISP價格的提高。利用NAT實現(xiàn)預定目標是可行的，但是，最終付出的代價會更多。IPv4和NAT的日子已經(jīng)屈指可數(shù)了。