为什么物联网需要 IPv6?

物联网 IP地址
2021-05-30 22:39:58

我最近从安全情报中看到了关于物联网和 IPv6 的这句话

分析人士预测,到 2020 年将有 300 亿个连接的“事物”,而 IPv4 地址空间只能容纳 40 亿个并且在变化。即使有了网络地址转换 (NAT) 和私有地址空间,物联网对地址的需求也将克服 IPv4 满足它的能力。

输入 IPv6,它将地址空间扩展到 340 个十进制,或 3.4×10 38嗯,技术上比这少一点,因为保留了一些组合;尽管如此,这仍然足以为地球上的每个人分配大约 4,000 个可用地址。

让我感到困惑的是,为什么物联网会对切换到 IPv6 的需求产生任何影响。在我看来,绝大多数事物都连接到路由器,因此只需要一个全球IP。

例如,您的智能烤箱(或其他)的 IP 是 192.168.0.52,这不会阻止您邻居的 Echo 拥有相同的 IP,因为为了从您家外访问该 IP,您必须通过您家的IP地址,例如:148.238.24.9。

为什么物联网的出现需要切换到 IPv6?

2个回答

有两个原因。

(1)首先是更简单的端到端连接如果源和目标都具有公共 IPv4(当然或 IPv6)地址,则它们可以随时以任何方向相互连接。

但是,您的具有私有 IP 的 IoT192.168.0.52可以使用NAT随时连接到 Internet 上的任何公共 IP,但 Internet 的其余部分无法连接到它。曾经有像DNATuPNP这样的工具允许您指定启用某些传入连接,但是由于 IPv4 短缺,由于CGNAT 的实施,它们现在越来越多

这个问题的一个常见(所谓的)“解决方案”是您的所有(NATed)设备都连接到具有公共 IP(通常由设备制造商托管)的某个中心位置。这使其在技术上有效,但涉及隐私问题(您提供来自 IoT 的所有数据)、安全问题(因为您对他们开放,违规或心怀不满的员工可以做您的 IoT 设备可以做的任何事情和访问) 和可靠性问题(当制造商停业或决定停止支持旧设备或遭受停电时)您(和其他所有人)功能完好的设备将停止工作。

(2)第二个问题是它无论如何都会在未来的某个时间停止工作(即使对于传出连接)(不是在一两年内,但仍然如此。物联网和服务越流行,它就越早开始崩溃)。

那是因为 NAT 允许私有地址192.168.0.52访问整个 Internet。它通过将源地址更改192.168.0.52为路由器的公共 IP 来实现这一点,但将源端口替换为池中的空闲端口。

例如,你的第一个连接可能是192.168.0.52:1000可能是(CG)-NATed到(公网IP) 198.51.100.1:1000和你的邻居192.168.0.77:1000可能会经过NAT来198.51.100.1:1001192.168.0.52:1001然后你的第二个连接将被 NATed 到198.51.100.1:1002等。

问题是,即使像打开网页这样简单的东西也可能会打开几十个连接并使用十几个端口(用于 DNS 查询、不同元素的 HTTP(S) 连接、不同站点上的 JS 分析等)。

更昂贵的程序,如 torrent 客户端,很容易用掉数千个端口并且只有65535 个端口可用于任何 IP。

这意味着共享相同 CGNAT IP 的几个邻居使用更大的连接份额(更多的物联网意味着更多的连接),并且突然使用了该公共 IP 198.51.100.1 上的所有 65535 个端口。这意味着无法为您和您的邻居建立新的联系。这在更大的范围内意味着很多人从他们的物联网中被切断,我们所知道的文明崩溃了:-)

由于我们希望尽可能延迟这种文明的崩溃,因此我们正在过渡到IPv6如果可能,请通过使用 IPv6支持这种文明的继续存在谢谢!

IPv6现在是必需品我们已经快用完了 IPv4 地址随着越来越多的人上网,我们开始达到 IP 必须在多人之间共享的地步,而不仅仅是一个家庭(运营商级 NAT),这是不可接受的,而且不仅仅是物联网的问题。

IPv6 允许我们转向更具语义的表示,其中一个 IP = 一个设备,这有几个优点。如果您可以直接寻址您的智能设备(无论是烤面包机、烤箱、灯泡、电视还是其他设备),您只需将命令直接发送到设备即可,而无需通过集线器。目前,NAT 使设置变得困难,因为它需要专门的端口转发您的 IoT 设备(这对于运营商级 NAT 可能根本不起作用)。

可能值得一读“切换到 IPv6 意味着放弃 NAT”。那是件好事儿吗?' 如果您担心安全隐患,请从服务器故障;为所有物联网设备提供公共 IPv6 地址并不是一个真正的大安全漏洞;这仍然会导致启用 NAT 的网络出现问题。

这篇 IEEE 文章有一些优点:

从移动设备网络到“事物”通信网络的下一个合乎逻辑的步骤是物联网。下一步将反映移动网络所经历的事件序列。专有协议首先出现,因为单个公司的利润通常先于考虑共同利益。但是 IP 的使用和透明度(即开源协议)是物联网开发的基础,正如该技术的易用性和不可见性对最终用户很重要一样。根据我们的研究,我们认为透明度和易用性的价值,更重要的是对互操作性的需求,将有利于物联网市场采用 IPv6。

所以,简而言之:

  • 目前,1 个 IPv4 地址代表……谁知道呢?有时是设备,有时是路由器,有时是不同客户的整个网络。

  • 使用 IPv6 可以让您在 Internet 上为每个 IoT 设备指定一个“名称”。

  • 能够寻址您的设备让您可以控制它们,并简化设置和管理。