IPv4 与 IPv6:有什么区别?

Internet 协议 (IP) 是为连接到 Internet 网络的每个设备分配的数字地址。它类似于电话号码——一种独特的数字组合,允许用户与他人交流。IP 地址负责两个主要功能。首先,IP 使用户能够在互联网上被识别。其次,IP 地址允许计算机通过 Internet 发送和接收信息(换言之,通信)。

在本文中,我们将深入研究两种类型的 IP 地址:IPv4 与 IPv6。我们将讨论它们的差异并讨论 IP 地址的预测未来。

什么是 IPv4 和 IPv6?

正如我们已经提到的,IPv4 和 IPv6 是不同类型的 IP 地址。它们的主要目的是相同的——用户识别和互联网通信。主要区别在于 IPv6 是最新一代的 IP 地址。

IPv4 地址

IPv4 地址类型的概念是在 1980 年代初期提出的。即使有新版本的 IP 地址,IPv4 仍然是互联网用户使用最广泛的。通常,IPv4 地址以点十进制表示法描述。每个部分代表一组 8 位地址,形成 32 位地址方案。

IPv4 地址示例。来源:https ://en.wikipedia.org/wiki/IPv4

IPv4 地址组合的数量是有限的。总体而言,您可以计算超过 40 亿 (256 4 ) 个唯一地址。在 IPv4 类型的最开始,这个数字似乎永远不会过期。然而,这些天我们有不同的情况。2011 年,全球互联网号码分配机构 (IANA)分发了最后一块 IPv4 地址空间。2015年,美国正式宣布IPv4地址用完

直到今天,IPv4 仍然承载着最多(超过 90%)的互联网流量。即使我们有一个称为 IPv4 地址耗尽的问题,到目前为止,仍有一些方法可以继续使用 IPv4。例如,网络地址转换 (NAT) 是一种仅需要一个唯一 IP 地址来表示一组设备的方法。此外,IP 地址可以重复使用。而且,当然,我们已经有了完全耗尽的解决方案——IPv6 地址。

IPv6 地址

仔细观察,您会注意到 IPv6 并不是一项全新的技术。它是 Internet 协议的最新版本,但它是在 1998 年开发的,旨在替换 IPv4 地址。

IPv6 使用以冒号分隔的十六进制数字。它分为八个 16 位块,形成一个 128 位地址方案。

IPv6 地址示例。来源:https ://en.wikipedia.org/wiki/IPv6

与每种组合一样,IPv6 也有有限数量的可能 IP 地址选项。但是,在这种情况下,数字略有不同。理论上,有可能创建大约 3.4×10 38 个地址。这听起来可能是一个巨大的数字,但有可能有一天它还不够。但就目前而言,我们可以确定这些地址可以满足很长时间。

IPv4和IPv6之间的区别

两种类型的 IP 地址:IPv4 和 IPv6 用于用户在 Internet 上的不同设备之间的识别和通信。IPv4 是 32 位 IP 地址,而 IPv6 是 128 位 IP 地址。IPv4 是一个数字地址,并用点分隔它的数字。IPv6 是一个字母数字地址,用冒号分隔。

我们分别详细介绍了 IPv4 和 IPv6 类型。现在我们可以比较这些类型并找出这两种协议之间的主要区别。我们挑出了 IPv4 和 IPv6 之间的八个主要区别。

IPv4 与 IPv6 比较。资料来源:APNIC

1.地址类型。IPv4 具有三种不同类型的地址:多播、广播和单播。IPv6 还具有三种不同类型的地址:任播、单播和多播。

2.数据包大小。对于 IPv4,最小数据包大小为 576 字节。对于 IPv6,最小数据包大小为 1208 字节。

3.标题字段的数量。IPv4 有 12 个标头字段,而 IPv6 支持 8 个。

4.可选字段。IPv4 有可选字段,而 IPv6 没有。但是,IPv6 有一个扩展头,它允许将来扩展协议而不影响主要的数据包结构。

5.配置。在 IPv4 中,必须配置新安装的系统才能与其他系统通信。在 IPv6 中,配置是可选的,允许根据所需的功能进行选择。

6.安全。在 IPv4 中,安全性主要取决于网站和应用程序。它不是针对安全性开发的。IPv6 集成了 Internet 协议安全 (IPSec)。网络安全性不像 IPv4 那样是可选的,它是强制性的。

7.与移动设备的兼容性。IPv4 不适合移动网络,因为正如我们前面提到的,它使用点十进制表示法,而 IPv6 使用冒号。IPv6 是移动设备的更好选择。

8.主要特点。IPv6 允许直接寻址,因为有大量可能的地址。然而,IPv4 已经广泛传播并得到许多设备的支持,这使得它更易于使用。

IPv4 或 IPv6:使用哪一个?

关于使用哪一个的问题没有简单的答案:IPv6 或 IPv4。当我们考虑未来时,IPv6 地址是必不可少的。即使在我们已经没有唯一地址的情况下有办法使用 IPv4 地址,这些选项也会稍微影响互联网的速度或导致其他问题。此外,可能需要 IPv6 来开发新技术和产品。IPv6 并不明显比 IPv4 快,但从 IPv4 完全更改为 IPv6 将为 Internet 提供一个非常大的唯一 IP 池以供使用。那么为什么我们还在使用 IPv4 呢?

问题是 IPv4 和 IPv6 无法相互通信。这就是IPv6的集成和适配复杂的原因。大多数网站或应用程序仅支持 IPv4 类型的 IP 地址。想象一下突然改变每台设备的 IP 地址。用户将无法访问大多数网站或应用程序,我们将在互联网上搞得一团糟。

从旧 IP 类型转换到新 IP 类型的过程应该逐步完成。例如,这两个协议能够并行运行。此功能称为双栈。它允许用户同时访问 IPv4 和 IPv6 内容。

使用 IPv6 需要什么?

1. 操作系统必须与 IPv6 兼容。Windows Vista 和更新版本的 Windows、现代版本的 Mac OS X 和 Linux 与 IPv6 兼容。

2. 大部分路由器不支持 IPv6。如果您想尝试 IPv6,请查看您的路由器规格详细信息。

3. 互联网服务提供商 (ISP) 也必须支持 IPv6。即使您有合适的操作系统和路由器,您的 ISP 也必须提供 IPv6 连接。

IPv4 与 IPv6 安全性

IPv6 的开发考虑了安全性。这就是 IPSec 集成在 IPv6 中的原因,而对于 IPv4,IPSec 是可选的。

什么是 IPSec?

IPSec(互联网协议安全)是一种安全的网络协议,它对数据包进行身份验证和加密,以提供设备之间的安全通信。加密是一种只有确认方才能理解的密码。它有助于确保通过公共网络发送的信息安全。

由于 IPv4 还可以选择集成 IPSec,我们可以假设 IPv4 与 IPv6 在安全性方面几乎相同。但是,如果已经集成了安全措施,则要简单得多。

结论

IPv6 是 IP 地址的未来。然而,彻底改变的过程是漫长而复杂的。如果您对使用 IPv6 地址感到好奇,建议将其与 IPv4 结合使用,因为大多数网站和应用程序仍然只支持 IPv4 地址。IPv4 和 IPv6 的结合使用称为双栈。

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