为什么ARIN(等等)要分配如此大的IPv6地址块?

IPv4地址的枯竭和浪费问题似乎终于在(某种程度上)增加IPv6部署的推动下逐渐解决。
IPv6的唯一目的是解决IPv4地址空间耗尽的问题。如果是这样的话,为什么管理组织会分配如此庞大的v6地址块,纯粹是过剩和明显的浪费呢?
这些分配背后是否有合理的理由,还是只是一种“我很富有,让我们把它们分享给所有人”的行为?
例如,最近我被分配了一个/48的v6地址块,而我只有一个服务器。这意味着我的单个服务器拥有惊人的1,208,925,819,614,629,174,706,176个地址。我怀疑内核是否允许我将这么多地址分配给一个接口,而且我怀疑任何可用的网卡都不支持其中的万分之一。为什么IPv6地址被分配得如此庞大?

6仅仅因为IPv6中有大量可用的地址。即使每秒使用一万亿个IP,也需要超过一万亿年才能接近极限。请查看:IPv6的巨大规模 - user143703
5为了确保我们永远不会在任何可预见的时间范围内耗尽资源,并且再也不必使用NAT。 - Michael Hampton
5IPv6拥有大量可用的地址,但如果我们随意地散布/48的地址块,我们将会迅速耗尽它们。可以这样说:IPv6仅支持IPv4单个地址数量的65,536倍的/48地址块,而我们在短短几十年内就已经用完了那些IPv4地址。 - Gordon Davisson
1@GordonDavisson 是的。最好现在开始采取地址保护措施,这样地址池就能再持续几个世纪了。 - Michael Hampton
@MichaelHampton 是的,实际上是这样。考虑到当前IPv4问题的一部分是在IPv4地址空间看似庞大的时候,类A(也称为/8)的分配方式...至于IPv6,我不太确定我们是在讨论几个世纪还是几十年(再次)。 - Gordon Davisson
7@GordonDavisson 我不确定你是否真正理解了这个地址空间有多大。你可以给地球上每个人(包括男性、女性和儿童)分配一个/48的地址,仍然只使用了一个/15的空间,或者说仅占据了整个IPv6空间的0.003%。(我假设人口少于80亿。)与IPv4相比,这确实不是一个非常重要的问题。 - Michael Hampton
3个回答

主要的原因是根据RFC4862进行无状态地址自动配置需要一个/64网络才能正常工作。再加上一个安装中需要多个子网的假设和路由任意倍数的/64的困难,自动趋势似乎是分配一个/56,或者如果懒的话,一个/48。
奇怪的是,我已经在英国看到了节俭的第一个迹象。我家里的办公室已经有几年了,但最近换了供应商。旧的供应商自动给了我一个/56;新的供应商给了我一个/64,但当我提到我正在进行子网划分时,他们免费为我升级到了/56。
我猜测一旦v6变得普遍,基本分配将稳定在/64处,有合理理由的人将获得/56。

2要求超过/64的IPv6地址对于一个ISP来说是不明智的。许多网络设置需要多个/64(例如家庭局域网和访客局域网),而且如果他们的支持部门需要处理这些请求,这将花费他们金钱。大多数用户也不知道该如何提出请求,因此设备将开始通过NAT等方式绕过这个问题。虽然ISP可以免费获得所需的所有IPv6地址,甚至可以为每个客户提供/48的地址范围。 - Sander Steffann
5此外,通过使用无状态自动配置和安全扩展,您可以获得相对分散的地址空间使用,因此扫描互联网上的机器不再经济实惠,这是蠕虫攻击的一个重要入口。 - Simon Richter
1在我的家里,我有五个物理子网和数量不定的虚拟子网,因为我会使用虚拟机和虚拟机组进行各种操作。我还有一个/48的IPv6地址段。关键在于,使用IPv6时,我们不再以单个地址为单位思考,而是以子网为单位思考。IPv6地址分配旨在为请求者提供足够多的子网,以满足其数十年的需求。请参阅RFC 6177。 - Michael Hampton
我同意你说的很多。话虽如此,我的ISP并没有太多反对意见。许多人实际上不需要超过/64的子网,因为他们对子网一无所知;而对于了解的人来说,在在线注册表上加一个“你需要/56吗”的复选框就可以了。在家庭网络设置方面,“几十年”这个说法可能不相关,因为它都是PA空间和不可移植的;我们大多数人不会与同一家ISP合作50年。 - MadHatter
我在家里发现/56非常有用(例如使用路由的IPv6的OpenVPN;Wi-Fi客户网络)。但是我可能最多只会使用2或3个/64。一个/60对我来说已经足够了(这样的东西存在吗?)。给家庭用户分配/48似乎过度分配了。 - Craig McQueen

我想象将较小的地址块路由会给BGP路由带来问题 - 较多的较小地址块,需要所有不携带默认路由的路由器进行更多的路由。

此外,虽然促使IPv6发展的动力是扩大的地址空间,但IPv6相比IPv4有很多优势。(更高效的路由,简化的网络配置,不再需要NAT - 如果你认为这是一个优点的话,还有更好的安全性 - 内置了IPSec)

我的印象(仅限于我作为ISP社区的边缘人士)是,捉襟见肘地使用IPv4地址没有意义,这只会延迟不可避免的事实 - 迟早互联网需要IPv6,没有必要把IPv4的使用时间拉得太长。那些需要升级基础设施的人将面临相同的困境 - 他们可以现在就应对这些问题。


1我同意你对BGP路由的问题的看法,然而旧技术也需要更新来适应其他新技术。我们基本上是在说“我们发明了这个超棒的新寻址标准,但对于现有的X、Y和Z协议来说不实用,所以就浪费了数万亿,因为我们懒得去解决这个问题!” - jduncanator
1@jduncanator 我认为这是一个不准确的描述。IPv6可以在IPv4之上和旁边运行,以便简化迁移过程。它也不是一个突然的变化 - 它自从1999年至2008年之间就已经准备好部署了,具体取决于你的观点。事实上,在21世纪初,人们预计到2007年将完全部署IPv6,所以有足够的时间来采用。所有现代操作系统都支持它的开箱即用 - 新的路由器通常不支持它只是行业懒散的一个指示。(事实上,技术人员已经把IPv4的使用推得太远了,包括运营商级NAT和SNI) - davidgo
我同意IPv6的推广进展不尽如人意。我住在澳大利亚,主要的互联网服务提供商都没有提供IPv6支持,尽管我有一台支持IPv6的路由器。再加上连接到任何流行的v6隧道都很差劲,导致无法使用,这就可以理解为什么人们对迁移到IPv6没有任何“急迫感”(甚至没有动力)。必须有所改变,因为说到底,如果IPv4地址完全用尽,消费者互联网服务提供商并不会受到影响,所以他们没有压力去实施IPv6。 - jduncanator
2@jduncanator 你们国家的政治家对互联网非常敌视,所以我并不感到惊讶。至于NAT,是的,摆脱它是一个重大优势。这意味着所有那些破裂或需要可怕的变通方法才能正常运行的协议现在都可以正常工作了。而这些协议的数量非常庞大。 - Michael Hampton
@JohannesKuhn 这与任何事情有什么关系? - Navin

我觉得这个问题已经得到了充分的回答(共有240万亿个/48地址分配,这意味着地球上每个人都可以获得30,0000个/48地址分配,而我们仍然不会用完)。但是我要注意到2011年的RFC6177修改了对ISP和RIR的建议,从“为客户站点提供至少/48”改为“为客户站点提供比/64更短的地址段,可能是/56,但要自行判断”

引用RFC的话:

虽然/48的建议确实简化了终端站点的地址空间管理,但它也被广泛批评为浪费。

我不同意这个观点。再次强调,有240万亿个/48地址分配。人类灭绝之前我们都不会用完。/48的地址空间远远超过大多数站点的需求,但并不真的是浪费。它还继续说:

同时,给家庭网站分配一个单独的/64地址空间可能是很诱人的,因为与今天的IPv4实践相比,这已经是相当大的地址空间了。然而,这样做将无法满足未来家庭网站需要支持多个子网的预期。因此,强烈建议即使是家庭网站也应该默认分配多个子网的地址空间。因此,本文仍然建议给予家庭网站远远超过一个单独的/64地址空间,但并不推荐每个家庭网站都分配一个/48地址空间。

....

地址管理的一个关键原则是,终端站点始终能够获得合理数量的地址空间,以满足其实际和计划中的使用需求,并且在指定的年份范围内而不仅仅是几个月。实际上,这意味着至少需要一个/64的地址空间,而在大多数情况下需要更多。必须避免的一种特殊情况是,终端站点感到被迫使用IPv6到IPv6网络地址转换或其他繁琐的地址保留技术,因为它无法获得足够的地址空间。
RFC还建议只在偶数位上进行分配,例如/60、/56、/52、/48等。/60可以为终端用户提供多达16个子网,这是可以接受的,但远远少于IPv4上192.168.0.0/16私有地址允许的255个子网。很容易想象一个家庭用户需要超过16个子网的情况。大多数人不会需要,但并非难以想象。
分配一个比终端站点已经分配的现有前缀更长的前缀,很可能会增加终端站点的运营成本和复杂性,而对任何人都没有足够的好处。
我看到一些互联网服务提供商最终开始为家庭用户部署IPv6,但他们只提供/64,并且不提供静态前缀。这意味着家庭用户无法在IPv6上运行多个子网,这令人沮丧。大多数家庭通常有一个子网用于大多数设备,一个子网用于访客Wifi。我建议为物联网智能家居设备再添加一个子网,因为这些设备似乎有很多固件漏洞,你几乎不希望它们能够访问互联网,但肯定不希望它们能够访问你的局域网。只有一个/64的情况下,家庭用户要么选择哪个子网支持IPv6并使用IPv4 + NAT来支持其他子网,要么使用IPv6 - IPv6 NAT。
我觉得在某些情况下,一个单独的服务器使用/128是合理的,而在另一些情况下使用/64也是合理的。但对于一个站点来说,使用/64从来都不是合理的选择。虽然RFC6177给了ISP更多的自由度,但我们可能可以遵循2001年RFC 3177中的“始终至少为最终用户提供/48”的规定,而不会造成任何损害。

因为即使是/48的前缀,我们仍然有太多可能的前缀无法在全球路由表中正常工作,所以ISP不会广告比/48更长的前缀。 - Ron Maupin
我的互联网服务提供商已经发放了一个比/48更长的前缀。事实上,他们只发放/64,这个长度对我来说太长了,无法进行子网划分而不违反其他一堆IPv6 RFCs。我想你是指他们不会发放比/48更短的前缀,这没问题。一个/48可以允许有65536个/64子网,很少有组织需要更多的子网。 - bobpaul
这不是我说的。互联网服务提供商(ISP)不会在BGP协议中向其他ISP和客户宣传任何超过/48的IPv6前缀。对于IPv4,ISP也不会宣传任何超过/24的前缀。 - Ron Maupin

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