在上網聊天、娛樂已經成為日常活動的現在，不知有沒有小夥伴想過一個問題：如果我們日常使用的IP地址用完了怎麼辦？
其實，這個問題並不是危言聳聽，而是曾經發生在世界上的真實事件，甚至曾讓我們面臨“無網可上”的境地。
正是因為這些故事，IPv6標準工作組近期的成立就成了一件值得萬千使用者關注的事了。而且小黑甚至覺得，這一天來的還太晚了些。
網際網路協議是什麼，它又有什麼用呢？
對於剛瞭解一些電腦知識的小夥伴們來說，最熟悉的IP地址一定就是192.168.x.x了。沒錯，這一串數字在網際網路裝置除錯的過程中可能會反覆遇到，而他有個好聽的名字：私有IP地址。
IP的全稱是Intemet Protocol，也就是網際網路協議的意思。其作用是為接入網路的每一臺裝置分配一個邏輯地址，好讓其他裝置精確找到你的“門牌號”進行訪問。
而私有IP地址的意思也很簡單，我們可以將其理解為“用來訪問私有網路（即區域網）的門牌號”。也就是說，上面小黑提到的192.168.x.x，是一個區域網中的裝置IP地址。
或許有小夥伴要問了：既然私有IP地址是區域網專用的IP地址，那為什麼設定路由器上網時還是要使用這個地址呢？
▲ 路由器是訪問網際網路的關鍵裝置
確實，在目前的網路環境下，我們很難直接連一根網線到電腦來訪問網際網路，而是需要透過路由器分配一個IP地址到電腦來上網。那麼，為什麼設定路由器時使用的還是私有IP地址呢？
小黑的理解是這樣的：雖然路由器是裝置連線到網際網路的一扇大門，但大門背後就是屬於使用者自己的私人“領地”。路由器這扇大門的用處，就是幫助我們找到去某個房間的道路。因此，路由器在使用者端依然是區域網裝置之一。
與私有IP地址相對的，就是公有IP地址。他們都是網際網路協議的一種，同一代網際網路協議的IP地址，其編號邏輯也是一樣的。
以目前最通用的IPv4為例，我們一般見到的命名形式是四個位元組用十進位制數字寫出，中間用點來做分隔，例如上面所說的192.168.x.x，就是IPv4地址的命名方式之一。
當然， IPv4地址可以用很多形式來表現，但最常見也最好記的，還是上面這種形式。
說了那麼多關於IP地址的知識，我們還是得回到標題上的那個問題來：IP，也就是網際網路協議，它到底是什麼？
我們固然可以用“為裝置分配一個邏輯地址”這樣的簡單理解去解釋，但除了路由定址之外，它還承擔著訊息傳遞的功能。
根據網際網路協議的說明規範RFC 791的定義，網際網路協議特指為實現一個相互連線的網路系統上從一個源到一個目的地傳輸位元資料包（網際網路資料包）所提供必要功能的協議。
也就是說，它是實現資料精準傳輸的基礎。
都十年了，為何IPv4還是不肯落幕？
既然提到了IPv4，我們就不得不來說說它和IPv6之間的恩怨情仇了。
早在小黑還在讀大學的時候，就經常從當時的相關報刊雜誌上聽到這樣一種觀點：我們現有的IP地址馬上要用完啦，如果沒有應對措施，以後新網民就不能上網啦！
這在當時給了小黑一種類似“世界石油儲量僅夠使用50年”的感覺。
在上文中，小黑提到過IPv4協議的命名方式，是用十進位制數字寫出四個位元組，並用點來進行分隔。但這一命名背後的本質是32位2進位制位的地址，也就是說，IPv4協議中包含的地址總計只有大約43億個。
而在這43億個IPv4地址中，還要減去多個特殊用途的地址段，如上文所說的192.168.x.x.的私有IP地址段、240開頭的測試用地址段和255.255.255.255這樣的廣播地址等，剩下可公用的地址就更少了。
▲ 還不夠給每個人分一個的
雖然在IPv4協議正式釋出的1981年，如此龐大的地址數量看來是非常夠用了，但誰也沒想到的是，網際網路的推廣與普及如此迅猛，以至於短短二十年後，人們就面臨著無網可上的窘境了。
好在和世界石油儲量問題的解決相似的是，人們釋出了新的網際網路協議來克服這個難題，那就是IPv6協議。
IPv6協議的地址長度達到了128位，是IPv4地址長度的4倍。這也就讓這一協議可供使用的地址數達到了約2的128次方個，號稱可以為地球上的每一粒沙子都提供一個IP地址。
然而，就當人們以為未來將會是IPv6協議的時候，一個新生方案的提出又為IPv4協議續上了很久的命。
這個新方案就是NAPT，它的中文名，是網路地址埠轉換。
這是一項什麼樣的技術呢？簡單地說，它可以利用一個叫“源埠”的東西，把多個私網IP地址對映到一個公網IP地址上，這讓多個使用者用一個公網的IP地址就可以連線到網際網路。
上文中曾介紹過，現在在上網時我們往往需要透過路由器分配一個IP地址到裝置，而這裡的路由器就起到了對映的作用。
鑑於更新到IPv6的成本著實有些大，因此許多網際網路供應商紛紛採用NAPT來緩解IPv4地址耗盡的問題。
不過，儘管NAPT給IPv4續上了幾年的命，但依然不能阻止IPv4的地址逐漸枯竭。2012年，頂級IPv4地址耗盡；2019年11月25日，歐洲網路協調中心宣佈確認所有的IPv4地址已經用完。
▲ IPv4地址耗盡
當然，時至2021年的現在，我們依然可以愉快地上網，這就代表著IPv4地址耗盡並不會讓網際網路從我們的世界中消失。
一方面原因是因為NAPT技術的續命，另一方面原因則是相關機構會不斷回收一些已經棄用的IPv4地址。但這些都不是長久之計。因此，IPv6的推廣再次被提上了日程。
IPv6會更快嗎？
今年9月1日，IPv6標準工作組在北京正式成立。這一標準組的成立代表著中國開始大力推廣IPv6的普及，並協調解決網路供應商們不願升級到IPv6的種種原因，例如升級成本過高、升級過程較繁瑣等。
那麼，切換到IPv6的過程會不會影響正常上網，而更新之後真的能讓我們上網變得更快嗎？
其實，第一個問題小黑覺得大可不必擔心。以現在常用的一些App為例，我們可以在不少App的啟動頁面看到相應的標註。
但在小黑印象中，並沒有在更新過程中出現暫停服務等情況，因此我們大可以放心。
那麼，IPv6會讓我們上網更快嗎？
理論上來說，還真能。
根據網上的資料，IPv6在管理和使用者端的好處主要有四個：管理更便捷、路由定址更快速、安全性更高，以及資料包通訊速度更快。
這也就代表著它確實擁有比IPv4更強的效能。
不過，這些提升在大部分情況下都不明顯，主要影響上網真實速度的，還是選擇的網路供應商、寬頻套餐等方面。
因此，IPv6的普及固然會對網際網路的發展有著強大的推動力，但對使用者而言，上網體驗會不會有什麼不同之處，還是得等它普及之後才能知道了。
十年前就已經大肆宣傳的IPv6協議終於要來了，這對行業的進步確實是一個好訊息。
小黑在文中提到的IPv6的那些優勢僅僅是管理端和使用者端的，而在其他方面，它還有更多IPv4無法企及的地方。不過，這些優勢能否真正轉化為推動網際網路發展的動力，還要等時間來給我們答案。
圖源：Pixabay、百度搜索
