IPv6/IPv4是什麼？IPv4和IPv6有什麼區別？

IP協議（互聯網協議）是互聯網協議群（IPS）中最重要的通信協議之一，其主要用於網絡設備（如計算機、電腦、單個網絡或一系列互連網絡的以太網交換機）數據包的尋址和路由選擇，並負責將其從一個網絡轉發到另一個網絡。目前IP協議具備IPv4和IPv6兩個版本，相信很多人對它倆並不熟知，更加不清楚IPv4和IPv6有什麼區別。本文將對IPv4和IPv6進行詳細介紹，便於您後期對網絡設備的選擇做出更加明智的決策。

IPv4是什麼？

IPv4是互聯網協議第四版，是計算機網絡使用的數據報傳輸機制，此協議是第一個被廣泛部署的IP協議。每一個連接Internet的設備（不管是交換機、PC還是其他設備），都會為其分配一個唯一的IP地址，如192.149.252.76，如下圖所示，IPv4使用32位（4字節）地址，大約可以存儲43億個地址，但隨着越來越多的用戶接入到Internet，全球IPv4地址已於2019年11月已全數耗盡。這也是後續互聯網工程任務組（IEIF）提出IPv6的原因之一。

IPv6是什麼？

IPv6是由IEIF提出的互聯網協議第六版，用來替代IPv4的下一代協議，它的提出不僅解決了網絡地址資源匱乏問題，也解決了多種接入設備接入互聯網的障礙。IPv6的地址長度為128位，可支持340多萬億個地址。如下圖，3ffe:1900:fe21:4545:0000:0000:0000:0000，這是一個IPv6地址，IPv6地址通常分為8組，4個十六進制數為一組，每組之間用冒號分隔。

IPv4和IPv6有什麼區別？

雖說IPv4和IPv6都是用來標識連接到Internet的設備的地址，兩者在原理上相同，但其工作方式卻不同，那麼IPv4和IPv6有什麼區別呢？您將從以下幾個方面找到答案。

性能

與IPv4相比，IPv6將地址長度從32位增加到了128位，可支持更多的地址需求。更有行業人士表示，地球上每平方米都有10的26次方的IPv6地址，因此，IP地址在可預見的未來都將不會耗盡。而且，IPv6地址的編碼採用了類似於CIDR的分層分級結構，簡化了路由，加快了路由速度。

IP報頭

IPv4根據提供的IP選項，有20~60個字節的可變長度；而IPv6擁有40個字節的固定長度，相對於IPv4而言報頭簡單。此外，IPv4報頭可能附帶各種選項，但，IPv6報頭沒有選項，而是添加了附加的擴展報頭（可選，其中包含了逐跳擴展、路由、分段和目標等），極大地減少了分組處理和報頭帶寬的開銷。

網絡安全

對於IPv4而言，互聯網安全協議（IPsec）是可選的，但不一定是免費的，有的需要付費支持；但對於IPv6來說，互聯網安全協議是必選項。此外，像身份驗證、數據一致性和保密性的內容也加入到了IPv6中。由此說明，IPv6相對於IPv4來說，更加安全。

應用領域

如下圖所示，從2009年到2019年通過IPv6訪問Google的用戶數佔比小，且IPv6在早期階段增長速度緩慢，這是為什麼呢？究竟是什麼原因導致IPv6的部署沒有IPv4廣泛呢？首先，IPv4在IPv6前面被提出，優先搶佔了市場先機，而IPv6的部署是一個長期、循序漸進的過程。其次，在IPv6部署的前期，由於IPv6不夠成熟，導致存在較多的問題，如，與現有的基礎設施不兼容，無法從IPv4過渡到IPv6等。

在大多數的實際應用中，IPv6與IPv4基本上是分開使用的，但其實現在可以利用隧道技術將IPv6與IPv4進行互通。在IPv6與IPv4網絡間的隧道中，路由器可以將IPv6的數據分組封裝入IPv4中，當封裝成IPv4分組離開IPv4網絡（也就是隧道出口處）時，再將IPv6分組取出轉發給目的節點。需注意的是，兩個隧道的目的節點都必須支持IPv4和IPv6協議。

IPv4和IPv6的區別如下：

總結

經上述介紹可知，IPv6不僅擴大了地址空間，提供了數百萬億個地址，滿足了可預見未來的互聯網需求；而且還簡化了網絡配置，降低了成本；因此，全球的網絡從IPv4過渡到IPv6是不可避免的。但，這並不意味着IPv4即將被取代。