編者按：近期，我們與河北聯通公司技術專家史鵬利合作推出“通信小課”系列內容，目錄如下，敬請期待。
通信小課目錄
（一）手機IP地址分配機制
（二）手機用戶如何獲得IPv6服務
（三）手機中的APN設置有什麼用
（四）漫談拜訪地接入和歸屬地接入
（五）淺析移動分組網的內容計費
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引言
上次課講了“手機IP地址的分配機制”，提到手機獲取的IP地址如果為IPv4格式“私網”地址，訪問Internet互聯網時還要通過防火牆NAT功能轉換為公網IP地址，這種機制下，轉換為公網IP地址的過程中就存在多個用戶使用“相同”公網IP的情況。那麼如果手機獲取的IP地址為IPv6格式，還會出現這種情況嗎？這次課我們就來說說手機用戶如何獲得IPv6服務。
先腦補一下IPv6相關知識：
IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”（互聯網協議第6版）的縮寫，是互聯網工程任務組（IETF）設計的用於替代IPv4的下一代IP協議，IPv6汲取了IPv4地址資源不足的教訓，一下子將地址長度擴大了4倍，即從IPv4的32bit擴展到了IPv6的128bit，其地址數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，不僅能解決網絡地址資源數量的問題，而且也解決了多種接入設備接入互聯網的障礙。
IPv6表示方法舉例（冒分十六進制表示法）：
IPv6地址組成：
好了，腦補完了IPv6相關知識，下面就來講手機用戶如何獲得IPv6服務。
2 手機用戶如何獲得IPv6IPv6服務
這個問題其實也可以說成手機用戶使用IPv6的條件，具體來說，需要同時具備3個條件。
手機終端支持IPv6。具體來說就是手機要支持“IPv6/IPv4雙協議棧”，雙協議棧機制就是使IPv6網絡節點（或者主機）具有一個IPv4棧和一個IPv6棧，同時支持IPv4和IPv6協議。那如何才能知道自己的手機是否支持IPv6/IPv4雙協議棧呢？方法有2個：第1個是看“說明書”，哈哈！等於沒說；第2個是在手機上查看：打開手機中的“設置”，設法找到“移動網絡”進入頁面，點擊“接入點名稱（APN）”（不同手機查看方法略有差異），如果能看到下面紅框中的“IPv6/IPv4”等信息，就說明你的手機是支持IPv6/IPv4雙協議棧的。
移動網絡支持IPv6。我們知道現在的移動通信網絡有2G、3G、4G甚至5G，但是他們並不是都支持IPv6/IPv4雙協議棧的，2G、3G無線網絡由於設備出現的比較早，通常是不支持IPv6/IPv4雙協議棧的，所以在2G、3G網絡下，手機用戶是無法獲得IPv6服務的（這一點很重要）。但是從4G網絡以後，國內電信運營商都在相關移動通信網上開啟了IPv6/IPv4雙協議棧功能（有些早期設備是通過軟件或硬件升級實現的），也就是說國內4G、5G網絡目前都已經支持IPv6服務了。
以4G網絡為例，如果用戶終端開機後接入4G網絡，PGW（PDN GateWay，PDN網關，4G網絡核心網網元）會給手機用戶分配2個IP地址：1個IPv4地址（私網）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（動態分配，來自PGW關聯的IPv6地址池）只給出了IPv6地址的“前綴”，對於上面的例子就是“2408:84E5:****:8503::/64”，手機最後使用的“接口ID”部分具體還要根據手機的MAC地址按照IEEE EUI-64標準“映射”自動生成或者隨機生成甚至手動設置決定，這些機制就能保證“全網”IPv6地址重複的概率下降到幾乎為零。
網站服務器支持IPv6。目前，國內基礎電信企業城域網、接入網以及Internet互聯網都已經完成了IPv6改造並開啟IPv6業務承載功能，網站服務器如果支持IPv6接入就能向用戶提供IPv6訪問服務。
當手機訪問Internet互聯網時，如果手機到網站服務器“端到端”全程既支持IPv4服務也支持IPv6服務時，網絡和主機都是默認優先使用IPv6服務，這也是為什麼我們的手機在條件具備時總是“自動地”選擇連接IPv6網絡節點的原因。
對於手機用戶使用IPv6服務，由於手機終端直接獲取的IP地址就是IPv6格式的“公網IP”，不用再進行“私網IP”到“公網IP”的NAT轉換了，但是移動分組網絡中的防火牆還是不可或缺的，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現“內外網”的隔離，保障網絡安全。
講到這裡大家明白手機用戶使用IPv6所需的3個條件了嗎？下次可不要再打客服熱線“投訴”手機在3G網絡下為啥不能訪問IPv6網站服務器了？
3 總結和建議
IPv6是互聯網工程任務組（IETF）設計的用於替代IPv4的下一代IP協議，將地址長度擴大了4倍，即從IPv4的32bit地址，擴展到了IPv6的128bit地址，IPv6地址通常用“冒分十六進制”表示，IPv6地址的組成包括“前綴”和“接口標識”兩部分。
IPv6/IPv4雙協議棧技術使IPv6網絡節點具有一個IPv4棧和一個IPv6棧，同時支持IPv4和IPv6協議，如果一臺主機同時支持IPv6和IPv4協議，那麼該主機就可以和僅支持IPv4或IPv6協議的主機通信。
手機用戶要獲得IPv6服務必須同時具備3個條件：手機終端支持IPv6、.移動網絡支持IPv6（4G或5G網絡下）、網站服務器支持IPv6。如果手機到網站服務器“端到端”全程既支持IPv4服務也支持IPv6服務時，網絡和主機默認優先使用IPv6服務。
本次課在講如何查看自己的手機是否支持IPv6服務時，提到了手機設置裡面的“接入點名稱（APN）（5G網絡中稱為DNN（Data Network Name，數據網絡名稱））”，手機中的APN設置究竟有什麼用呢？這些內容留到下節課咱們再講吧……
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