編輯標(biāo)準(zhǔn)：最近與河北聯(lián)通的技術(shù)專家史鵬利合作推出了《通信小科》系列內(nèi)容，目錄如下。請期待。(大衛(wèi)亞設(shè))。

通信小課目錄

（一）手機(jī)IP地址分配機(jī)制

（二）手機(jī)用戶如何獲得IPv6服務(wù)

（三）手機(jī)中的APN設(shè)置有什么用

（四）漫談拜訪地接入和歸屬地接入

（五）淺析移動分組網(wǎng)的內(nèi)容計(jì)費(fèi)

1

引言

上次課講了“手機(jī)IP地址的分配機(jī)制”，提到手機(jī)獲取的IP地址如果為IPv4格式“私網(wǎng)”地址，訪問Internet互聯(lián)網(wǎng)時(shí)還要通過防火墻NAT功能轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IP地址，這種機(jī)制下，轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IP地址的過程中就存在多個用戶使用“相同”公網(wǎng)IP的情況。那么如果手機(jī)獲取的IP地址為IPv6格式，還會出現(xiàn)這種情況嗎？這次課我們就來說說手機(jī)用戶如何獲得IPv6服務(wù)。

先腦補(bǔ)一下IPv6相關(guān)知識：

IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版）的縮寫，是互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）設(shè)計(jì)的用于替代IPv4的下一代IP協(xié)議，IPv6汲取了IPv4地址資源不足的教訓(xùn)，一下子將地址長度擴(kuò)大了4倍，即從IPv4的32bit擴(kuò)展到了IPv6的128bit，其地址數(shù)量足夠可以為全世界的每一粒沙子編上一個地址。IPv6的使用，不僅能解決網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問題，而且也解決了多種接入設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)的障礙。

IPv6表示方法舉例（冒分十六進(jìn)制表示法）：

IPv6地址組成：

好了，腦補(bǔ)完了IPv6相關(guān)知識，下面就來講手機(jī)用戶如何獲得IPv6服務(wù)。

2

手機(jī)用戶如何獲得IPv6服務(wù)

這個問題其實(shí)也可以說成手機(jī)用戶使用IPv6的條件，具體來說，需要同時(shí)具備3個條件。

手機(jī)終端支持IPv6。具體來說就是手機(jī)要支持“IPv6/IPv4雙協(xié)議?！?，雙協(xié)議棧機(jī)制就是使IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（或者主機(jī)）具有一個IPv4棧和一個IPv6棧，同時(shí)支持IPv4和IPv6協(xié)議。那如何才能知道自己的手機(jī)是否支持IPv6/IPv4雙協(xié)議棧呢？方法有2個：第1個是看“說明書”，哈哈！等于沒說；第2個是在手機(jī)上查看：打開手機(jī)中的“設(shè)置”，設(shè)法找到“移動網(wǎng)絡(luò)”進(jìn)入頁面，點(diǎn)擊“接入點(diǎn)名稱（APN）”（不同手機(jī)查看方法略有差異），如果能看到下面紅框中的“IPv6/IPv4”等信息，就說明你的手機(jī)是支持IPv6/IPv4雙協(xié)議棧的。

移動網(wǎng)絡(luò)支持IPv6。我們知道現(xiàn)在的移動通信網(wǎng)絡(luò)有2G、3G、4G甚至5G，但是他們并不是都支持IPv6/IPv4雙協(xié)議棧的，2G、3G無線網(wǎng)絡(luò)由于設(shè)備出現(xiàn)的比較早，通常是不支持IPv6/IPv4雙協(xié)議棧的，所以在2G、3G網(wǎng)絡(luò)下，手機(jī)用戶是無法獲得IPv6服務(wù)的（這一點(diǎn)很重要）。但是從4G網(wǎng)絡(luò)以后，國內(nèi)電信運(yùn)營商都在相關(guān)移動通信網(wǎng)上開啟了IPv6/IPv4雙協(xié)議棧功能（有些早期設(shè)備是通過軟件或硬件升級實(shí)現(xiàn)的），也就是說國內(nèi)4G、5G網(wǎng)絡(luò)目前都已經(jīng)支持IPv6服務(wù)了。

以4G網(wǎng)絡(luò)為例，如果用戶終端開機(jī)后接入4G網(wǎng)絡(luò)，PGW（PDN GateWay，PDN網(wǎng)關(guān)，4G網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)網(wǎng)元）會給手機(jī)用戶分配2個IP地址：1個IPv4地址（私網(wǎng)）和1個IPv6地址，例如下面這個：

需要說明的是，PGW分配的IPv6地址（動態(tài)分配，來自PGW關(guān)聯(lián)的IPv6地址池）只給出了IPv6地址的“前綴”，對于上面的例子就是“2408:84E5:****:8503::/64”，手機(jī)最后使用的“接口ID”部分具體還要根據(jù)手機(jī)的MAC地址按照IEEE EUI-64標(biāo)準(zhǔn)“映射”自動生成或者隨機(jī)生成甚至手動設(shè)置決定，這些機(jī)制就能保證“全網(wǎng)”IPv6地址重復(fù)的概率下降到幾乎為零。

網(wǎng)站服務(wù)器支持IPv6。目前，國內(nèi)基礎(chǔ)電信企業(yè)城域網(wǎng)、接入網(wǎng)以及Internet互聯(lián)網(wǎng)都已經(jīng)完成了IPv6改造并開啟IPv6業(yè)務(wù)承載功能，網(wǎng)站服務(wù)器如果支持IPv6接入就能向用戶提供IPv6訪問服務(wù)。

當(dāng)手機(jī)訪問Internet互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，如果手機(jī)到網(wǎng)站服務(wù)器“端到端”全程既支持IPv4服務(wù)也支持IPv6服務(wù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)都是默認(rèn)優(yōu)先使用IPv6服務(wù)，這也是為什么我們的手機(jī)在條件具備時(shí)總是“自動地”選擇連接IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的原因。

對于手機(jī)用戶使用IPv6服務(wù)，由于手機(jī)終端直接獲取的IP地址就是IPv6格式的“公網(wǎng)IP”，不用再進(jìn)行“私網(wǎng)IP”到“公網(wǎng)IP”的NAT轉(zhuǎn)換了，但是移動分組網(wǎng)絡(luò)中的防火墻還是不可或缺的，它一方面完成IPv6格式IP地址的“透傳”，另一方面的作用就是實(shí)現(xiàn)“內(nèi)外網(wǎng)”的隔離，保障網(wǎng)絡(luò)安全。

講到這里大家明白手機(jī)用戶使用IPv6所需的3個條件了嗎？下次可不要再打客服熱線“投訴”手機(jī)在3G網(wǎng)絡(luò)下為啥不能訪問IPv6網(wǎng)站服務(wù)器了？

3

總結(jié)和建議

IPv6是互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）設(shè)計(jì)的用于替代IPv4的下一代IP協(xié)議，將地址長度擴(kuò)大了4倍，即從IPv4的32bit地址，擴(kuò)展到了IPv6的128bit地址，IPv6地址通常用“冒分十六進(jìn)制”表示，IPv6地址的組成包括“前綴”和“接口標(biāo)識”兩部分。

IPv6/IPv4雙協(xié)議棧技術(shù)使IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有一個IPv4棧和一個IPv6棧，同時(shí)支持IPv4和IPv6協(xié)議，如果一臺主機(jī)同時(shí)支持IPv6和IPv4協(xié)議，那么該主機(jī)就可以和僅支持IPv4或IPv6協(xié)議的主機(jī)通信。

手機(jī)用戶要獲得IPv6服務(wù)必須同時(shí)具備3個條件：手機(jī)終端支持IPv6、.移動網(wǎng)絡(luò)支持IPv6（4G或5G網(wǎng)絡(luò)下）、網(wǎng)站服務(wù)器支持IPv6。如果手機(jī)到網(wǎng)站服務(wù)器“端到端”全程既支持IPv4服務(wù)也支持IPv6服務(wù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)默認(rèn)優(yōu)先使用IPv6服務(wù)。