有沒有覺得前兩天的網慢了？“512k”事件惹的禍
北京時間 2014 年 8 月 12 日下午 4 點鐘開始，全世界的網絡突然都變慢了一點點。
不幸的是，接下來還可能又會慢下去。并且，這一回錯的真的不是你，是世界。
錯在哪呢？路由規則太多，溢出了。
不夠用的地址
你很可能見過譬如 192.168.1.1 這樣的數字串，這樣的數字就是所謂的“IP 地址”。這是你平常訪問的那些網站的“真實地址”，當你輸入 www.guokr.com（這叫“域名”）的時候，網絡會把它轉換成真正的地址 111.13.57.142，然后才能找到這個網站在哪里。如果這個轉換系統（也就是所謂的“DNS”）出了問題，那網絡就要出問題——不過不是這次這種 問題，打住。
常見的 IP 地址里的數字是有規定的：四個數字，每個可以從 0 到 255，這被稱為“IPv4”（互聯網協議第四版）。那么一共就會有2^32 次方個不同的地址，也就是將近 43 億。
……好像不是很多的樣子。都不夠一人分一個呢。
而且這 43 億地址還有不少是保留的，比如所有以 9 開頭的原則上都是 IBM 的，12 開頭的都是 AT&T的，17 開頭的則是蘋果的，18 開頭的歸麻省理工……沒辦法，誰叫人家搶得早。有些厚道的組織，比如斯坦福，本來占據了所有 36 開頭的，現在正把多余的地址拿出來回饋社會，但人并不都這么好心啊。
2012 年 4 月一次 IPv4 地址普查顯示的使用情況，黑色代表沒有數據，其他顏色代表使用率。由于調查方法問題，實際占用率肯定會比圖中看起來更高。圖片來源：Internet Census 2012
所以那幫技術人員實在太目光短淺了？這還真不是，IPv4 協議誕生于 1981 年，早在 80 年代末他們就預料到了這個不夠用的問題，可是新一代協議 IPv6——可以提供 3.4×10^38 個地址——直到 1998 年才出臺。
技術人員終于克服了拖延癥，接下來？當然是剩下所有人開始犯拖延癥。IPv6 到現在整整十六年過去了，互聯網上使用 IPv6 的人數嘛——大概4% 吧。（該數值基于訪問 google 的人統計，考慮到中國這個神奇國度的存在，真實數字絕對更低。）
The ISP Column 發布的 IPv6 使用用戶占各國用戶的比例圖（2013 年 6 月）。別被顏色騙了，像法國那么綠，其實不過 5.46%。好玩的是，用戶比例最高的竟然是羅馬尼亞，10.84%。
耍花招的后果
為了推遲 IPv4 擠爆的同時又不去辛辛苦苦換新協議，我們在抓緊時間利用每一點殘存的 IP 空間碎片。以前大手大腳一整塊幾萬地址分給一個組織的好日子一去不復返了，就連一小撮 256 個地址都要寸土必爭。
但是這對路由器來說就辛苦了。路由器依靠一個名為“路由表”的東西來快速找到方向，每一個機構拿到一段 IP 之后都會希望在路由表里加一句規則來加快自己的訪問速度。但是每一條規則都要占據同樣大小的空間，所以網上的地址越碎，需要的路由表就越大。
路由表是個很重要的東西，所以路由器會專門留出一塊高速存儲器來存它。譬如某款路由器足夠存一百萬個條目，想來應該是足夠了吧！而且眼看 IPv6 必將征服市場，我留一半（512k）給 v4，另一半給 v6，怎么說都沒問題吧！事實上大部分路由器生產商都想當然認為 512k 足夠用了，都給 v4 留了這么多，算是行業標準。
不幸的是，對于互聯網碎片化的程度，他們顯然（又）低估了。
多年的增長已經讓路由表突破了 50 萬大關，而在 8 月 12 日，美國通信公司 Verizon 又一口氣往 v4 路由表里加了 15000 個條目，使總數抵達了約 515000 個，超過了上限（相比之下，v6 還只有可憐的 2 萬個條目）。這些多出來的信息必須存在更慢的普通存儲器里，導致了速度變慢甚至局部網絡不穩定。Verizon 很快發現了這個問題并把多出來的條目削了回去，但是余波至少持續了數小時。這個事件就是所謂的“512k”事件，也許就是你那天覺得網絡慢了的元兇。
但這不是問題的結束，只是開始。怎么說路由表都是肯定要自然增長的，沒有這些公司亂搞也早晚會自己超過這個數字。而這些問題都出在路由器這個實打實的東西上，換路由器可是要花錢的。
誠然，我們可以繼續拆東墻補西墻，來一次廣泛的固件升級，把更多的快速存儲器留給 v4；而代價可想而知，就是進一步削減了留給 v6 的空間。要是早用 v6 取代 v4，IP 地址夠用的話，現在就不會出現地址碎片化、路由表過大的問題了嘛！不過考慮到 ie6 頑強生存了 13 年到現在沒有消失，連百利無一害的純軟件更新都做不到，好像也不應該對人類抱太大希望才對。
事實上，想想之前人們還以為內存 640k 就足夠，兩位數字存儲年份就足夠，32 位儲存秒數就足夠，現在又一個想當然的上限被突破帶來了麻煩，簡直就是理所應當的事情嘛。（編輯：Ent）
當然，早晚有一天 IPv6 也會用光，那時候嘛……
本文寫作過程中得到了 Philip_Tzou 的大力幫助，特此致謝。
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