作者：李凯 等
出版社：清华大学出版社
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简说IPv6试读：
前言
我很高兴为这本重要的书《简说IPv6》写前言。同时我很赞赏CNISP为中国互联网社区提供了这样一本专门针对IPv6的中文读物。
我作为亚太互联网络信息中心总裁首次访问中国是在1998年。众所周知，当时中国的IPv4地址数量比美国的一所大学都少。在访问期间我承诺按照APNIC公平、公正、公开的IPv4地址分配政策来确保中国获得所需的IPv4地址数量。当然，过去历史造成的不平衡是无法逆转的，但令我满意的是，中国互联网现在拥有的IPv4地址数量已经排名世界第二，仅次于美国。这使得中国互联网像在世界其他地方一样取得了巨大的成功。
全球互联网是一个单一的、统一的网络，可以允许位于世界任何地方的任何两个设备进行连接。这是互联网的力量，但它需要足够多的IP地址来为每个设备提供唯一的公有IP地址才能实现。今天的互联网中有着30亿用户和海量的连接设备，IPv4地址数量显然不够，无法支持完全的互联网连接。这就是为什么IPv6成必然发展趋势。
在不久的将来，互联网将需要为几十亿人和几十亿“联网设备”服务。没有IPv6，互联网就无法满足这种需求。
IPv6部署是一个全球性的挑战，对于所有互联网用户、服务和企业都是如此。每个依赖互联网产品和服务的人都将很快理解IPv6，并且非常需要和依赖它。提供互联网产品和服务的公司还需要更多地了解IPv6，并准备好去满足这一需求。不这样做的人肯定会被历史和市场抛在后面，而其他人则会成功。
本书涵盖了IPv6的历史、基础知识、过渡技术、安全性和发展趋势。我相信，它将是中国人民了解IPv6的重要信息来源，并为中国IPv6的成功发展做出贡献。保罗·威尔逊APNIC总裁Foreword
I am delighted to provide the foreword for this important book, IPv6 Brief. I must commend CNISP for a publication dedicated to IPv6, written in Chinese for the Internet community in China.
My first visit to China as APNIC Director General was in 1998. It was well known at that time, that in all of China, there was less IPv4 address space than at a single university in the USA. During that visit I promised to ensure that China would receive the IPv4 addresses needed,according to the fair and equitable policies for IPv4 address distribution in the APNIC region. Of course, historical imbalances could not be reversed, but I am satisfied that the Internet in China now has the second largest national IPv4 address supply in the world, after the USA. This has allowed the huge success of the Internet, which has been embraced in China, as it has been in the rest of the world.
The global Internet is a single uniform network, which can permit connectivity between any pair of devices, located anywhere in the world. This is the power of the Internet, but it is only possible with an address space large enough to provide a unique global address to every device. For today's Internet, with 3 billion users and many more connected devices, IPv4 is not big enough to support full Internet connectivity. This is why IPv6 is essential.
In the very near future, the Internet will need to serve billions more people, and many billions of “connected things”. Without IPv6 the Internet simply cannot grow to meet this demand.
The challenge of IPv6 deployment is a global challenge which shared among all Internet users, services, and businesses. Everyone who relies on Internet products and services will soon understand the need for IPv6, and will soon demand it. Those companies who provide Internet products and services also need to understand IPv6, and be ready to satisfy this demand. Those who do not, will certainly be left behind, while others succeed.
This IPv6 book covers the history, basics, transition technology, security and development trend of IPv6. I trust that it will be a vital source of information for people in China to understand IPv6, and to contribute to successful IPv6 development in China.Paul WilsonDirector-General of APNIC第1章今日的互联网1.1 互联网的发展1.1.1 Internet的来历
互联网的英文名字是Internet，音译为“因特网”。它始于1969年的美国，当时用于美军的军事科研阿帕网（美国国防部研究计划署ARPA）上，后来成功地将美国4所大学的4台计算机相连接，成为最早的互联网雏形，但没有涉足民用。直到1985年美国国家科学基金会（National Science Foundation，NSF）规划建立了一个由15个计算机中心组成的美国全国性教育科研网络（NSFNET），它的应用范围更广，渐渐代替了阿帕网的地位，1989年又再次与从军事网络分离出来的MILNET合并连接后，开始启用英文名字Internet，“互联网”一词由此诞生。
20世纪90年代初，Internet引进商业机构，开始商业推广和应用。1995年，NSFNET停止运营，Internet彻底进入人们的生活中。
我国互联网的起源要追溯到1986年8月25日上午11点的北京，中国科学院高能物理研究所的吴为民在某单位的一台IBM-PC上，通过卫星远程登录到日内瓦一台机器账户上，通过该账户向位于日内瓦的Steinberger发出了一封电子邮件。而在1987年9月20日，在德国人维纳·措恩（Werner Zorn）教授带领的科研小组的帮助下，王运丰教授和李澄炯博士等在北京计算机应用技术研究所（ICA）通过自建的电子邮件节点，向德国成功发出了一封电子邮件，邮件内容为“Across the Great Wall we can reach every corner in the world.”。
在后来的几年里，中国科研单位在中国政府的大力支持下，一直努力建设中国的网络。1990年，中国的顶级域名.CN完成注册。1994年4月初，中美双边科技联合会议在美国华盛顿举行，此次会议上，中国科学院副院长胡启恒作为中方代表，对于连入Internet的重申，得到了美国国家科学基金会的批准。并于同年4月20日，中关村地区教育与科研示范网络（NCFC）开通了一条64K的国际专线，象征着我国正式走向国际互联网的舞台。1.1.2 互联网的今天
今天互联网已向人类提供了前所未有的便利，开始影响着地球上甚至宇宙中的一切，人类的思维已和互联网共同进化。互联网之所以能够向用户提供这么多的服务，是因为互联网具有两个重要的特点，即连通性和共享。
连通性就是上网用户之间或者用户与访问的内容之间不管彼此物理距离有多远，都可以非常快速地交互彼此的信息，并且享受低廉的价格，好像这些用户都在一起可以面对面沟通一样。同时具备连通性的还有传统的电信电话网络，它提供了用户之间的通信，但距离远近所产生的费用不同，给用户带来了高昂的漫游费用，通过互联网则不会出现类似的漫游费用。随着互联网的普及，未来也许有一天互联网将不再收取任何费用。
互联网的另一个特点就是资源共享。资源共享的含义是多方面的。简单地说，就是可以共享信息，大家可以在一个地方下载同一个软件，也可以在同一个地方看到同一个信息。这就是互联网的特点，只要有网，我们彼此可见！
如今互联网已经家喻户晓，不再是军队科研单位的“悄悄话”，它已遍布各行各业，人们的生活已经离不开它了。
中国互联网发展迅猛，中国数字经济已居世界第二（2018年世界互联网大会数据），网民数量居世界第一，如图1-1所示。2018年8月20日，CNNIC（中国互联网络信息中心）在北京发布了第42次《中国互联网络发展状况统计报告》。截至2018年6月30日，我国网民规模达8.02亿，互联网普及率为57.7%，剩下的比例包含幼儿、老人、特殊职业以及非常贫困地区的人群。如今绝大多数年轻人认识互联网都是从接触互联网的应用开始的，无论是孩子们玩的看的，还是大人们的生活购物、通信交友、金融理财等，企业应用层出不穷，如云计算、大数据、互联网+、工业互联网等，互联网彻底改变了我们这一代人，改变了一个时代，接连不断的新应用让人们眼花缭乱。图1-1 2009—2018年，近10年网民人数（单位：万人）
互联网的发展让人们使用上了高速的通信手段，通信方式从远古的烽火传信、飞鸽传书、快马驿站，到近代的邮政信函、电话短信，一代代推陈出新，如今的互联网通信甚至将代替之前的一切，留下的也许只有历史的记忆，如图1-2所示。还有很多行业和产品，曾经雄霸一时，面对突如其来的互联网发展，如今也已退出了历史舞台，如图1-3所示。图1-2 古代与现代通信方式图1-3 互联网逐步推陈出新
互联网发展到今天，它为中国提出的“推动人类命运共同体”提供了重要的便利环境，同时互联网基础资源也是一个国家重要的战略资源。1.1.3 IP地址定义
IP地址是指互联网协议地址（Internet Protocol Address），又译为网际协议地址，是IP Address的缩写，是互联网上计算机相互标识自己的符号，也是在互联网通信时唯一的标识，每台计算机或者终端都是依靠IP地址进行通信的。
IP地址在通信时必须相对唯一，每台网络设备都依靠IP地址来互相区分、互相联系，同时IP地址由统一的地址管理机构进行分配，任何个体都不能随便分配使用。1.1.4 IP地址管理
互联网起源于美国，当然IP地址的管理也起源于美国。互联网商业化后，美国IANA（Internet Assigned Numbers Authority，国际互联网代理成员管理局）作为Internet号码资源分配的机构，在20世纪90年代负责对IP地址分配规划进行管理。但是，随着全球互联网的高速发展，越来越多的国家对由美国独自管理运营Internet的方式表示不满，强烈呼吁对互联网的管理方式进行改革。
美国政府在征求大量意见后，于1998年6月5日提议在满足稳定性、竞争性、民间协调性和充分代表性的前提下，在1998年10月成立一个非盈利性的国际组织，即ICANN（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers，互联网名称与数字地址分配机构），开始参与管理Internet域名及地址资源的分配，并行使IANA职能。
2016年10月1日，美国商务部国家电信和信息局把互联网域名管理权彻底移交给ICANN。这标志着起源美国的Internet也就是互联网，迈出走向全球共治的重要一步。ICANN在社交媒体推特上写道：“这一管理权移交将帮助保证互联网长期保持开放、可交互与稳定！”
ICANN行使了IANA的职能，对互联网中使用的IP地址资源、自治域号码（AS号码）、域名以及其他资源进行管理。ICANN将部分IP地址和AS号码分配给洲际级的互联网注册机构（Regional Internet Registry，RIR），再由RIR负责该地区的IP地址和AS号码地址分配，登记注册。通常RIR会将地址进一步分配给区内大的NIR/LIR，然后由它们进一步分配。
IP地址管理机构如图1-4所示。图1-4 IP地址管理机构
5个洲际级的RIR分别如图1-5所示。■ 亚太互联网信息中心（Asia-Pacific Network Information Center，APNIC）主要负责亚太地区业务。■ 北美互联网注册中心（American Registry for Internet Numbers，ARIN）主要负责北美地区业务。■ 欧洲互联网注册中心（Réseaux IP Européens Network Coordination Center，RIPE NCC）主要负责欧洲地区业务。■ 拉丁美洲注册中心（Lation American and Caribbean Internet Address Registry，LACNIC）主要负责拉丁美洲业务。■ 非洲互联网信息中心（Africa Internet Network Information Center，AfriNIC）主要负责非洲地区业务。图1-5 IP地址管理的五个洲际级的RIR
其中，APNIC负责向亚太地区国家分配IP地址资源，总部设立在澳大利亚布里斯班。
1997年成立的中国互联网络信息中心（CNNIC）属于中央网络安全和信息化委员会办公室直属事业单位，作为国家注册服务机构（NIR）行使国家互联网信息中心职责，是我国企事业单位首选的IP地址分配服务机构。
同时，根据企事业单位自身情况，也可在APNIC、CERNIC、CNISP、中国电信、中国联通、中国移动等单位获取IP地址。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]