IPv4 vs IPv6: в чём разница?

Internet Protocol (IP, а также интернет-протокол) является одним из наиболее важных протоколов коммуникации в Internet Protocol Suite (IPS, а также набор интернет-протоколов), который используется для маршрутизации и адресации пакетов для сетевых устройств например, компьютеры, ноутбуки и оптические коммутаторы в одной сети или в ряде взаимосвязанных сетей. В настоящее время существует две версии интернет-протокола: IPv4 (IP версия 4) и IPv6 (IP версия 6). Что означают IPv4 и IPv6? Как различить IPv6 и IPv4? Здесь мы проиллюстрируем определения и различия между IPv4 и IPv6.

Хит S5800-48T4S коммутатор 48 портов L3 48 x Gigabit RJ45｜4 x 10Gb SFP+ Uplink 158,562.00 ₽ (НДС)

Хит S5500-48T8SP PoE+ коммутатор 48 портов 740 Вт｜8 10Gb SFP+ Uplink｜BVSS 227,562.00 ₽ (НДС)

Хит 10GBASE-SR SFP+ 850nm 300m DOM LC MMF 2,760.00 ₽ (НДС)

Хит S5800-8TF12S коммутатор 8 портов L3 8 x Gigabit Combo｜12 x 10Gb SFP+ Uplink 296,562.00 ₽ (НДС)

Хит оптический патч-корд OM4 LC UPC - LC UPC｜Duplex 594.00 ₽ (НДС)

Хит Сетевой адаптер Ethernet на базе Intel X710-BM2｜PCIe 3.0 x 8 78,522.00 ₽ (НДС)





Что такое IPv4?

IPv4 является четвертой версией IP, которая устанавливает правила функционирования компьютерных сетей по принципу обмена пакетами. Он может единственно идентифицировать устройства, подключенные к сети через систему адресации. Когда бы ни устройство получает доступ к интернету (будь то коммутатор, ПК или другие устройства), он назначается уникальный, числовой IP-адрес, например 192.149.252.76, как показано ниже. IPv4 использует 32-битную адресную схему, позволяя хранить 2^32 адреса (4,19 млрд. адресов). Возрастающие конечные пользователи подключаются к интернету, которые ведет к исчерпанию адресов IPv4. Именно поэтому новая система адресации в Интернет- IPv6 разворачивается, чтобы удовлетворить потребность в большем количестве интернет-адресов.

Особенности IPv4

Ниже приведены особенности IPv4:

• Протокол без установления соединения

• Разрешить создание простого виртуального коммуникационного уровня на разнообразных устройствах

• Требуется меньше памяти и легко запоминающегося адреса

• Протокол уже поддерживается миллионами устройств

• Предлагает видеотеки и конференции

Что такое IPv6?

IPv6 (Internet Protocol Version 6) был развернут в 1999 году в связи с тем, что спрос на IP-адреса будет превышать доступный запас. Это позволяет осуществлять связь и передачу данных по сети. IPv6 - это 128-битный IP-адрес, который поддерживает 2^128 интернет-адресов в целом. Использование IPv6 не только решает проблему ограниченных ресурсов сетевых адресов, но также устраняет барьеры для многих устройств доступа, подключенных к Интернету. Адрес IPv6 можно записать так: 3ffe: 1900: fe21: 4545: 0000: 0000: 0000: 0000.

Особенности IPv6

Ниже приведены особенности IPv6:

• Иерархическая инфраструктура адресации и маршрутизации

• Конфигурация с сохранением состояния и без сохранения состояния

• Поддержка качества обслуживания (QoS)

• Идеальный протокол для взаимодействия с соседними узлами

Преимущества IPv6 по сравнению с IPv4

IPv4 и IPv6 - это адреса, которые используются для идентификации компьютеров, подключенных к сети. Они одинаковы в принципе, но разные по своей работе. Тогда каковы различия между IPv4 и IPv6? Какие преимущества IPv6 по сравнению с IPv4？Следующие описания помогут вам найти ответы.

Производительность: расширение адреса ID

IPv4 использует 32 битное адресное пространство, IPv6 использует шестнадцатеричное адресное пространство размером 128 бит. По сравнению с IPv4, IPv6 увеличивает IP-адрес с 32 до 128 бит для поддержки более высоких требований к адресу. Предполагается, что на поверхности Земли имеется 4x10^18 адресов IPv6 на квадратный метр, поэтому в обозримом будущем IP-адреса не закончатся. Кодирование адресов IPv6 использует иерархию похоже на CIDR, что упрощает маршрутизацию.

Формат заголовка IP: уменьшение пропускной способности заголовка

В формате заголовка IPv4 будут некоторые избыточные домены, которые были либо удалены, либо перечислены как расширенные заголовки в адресах IPv6. Хотя размер IP-заголовка IPv6-адреса в 4 раза больше, чем IPv4-адреса, заголовки IPv6 только в 2 раза больше IPv4. Это значительно снижает накладные расходы на обработку пакетов и пропускную способность заголовка.

Поддержка опций: улучшение производительности маршрутизации

Опции IPv4 помещаются в заголовок, а IPv6 - в отдельный и расширенный заголовок. Заголовок не будет обрабатываться, пока вы не укажете маршрутизатор, что значительно повышает производительность маршрутизации. Строгие требования к длине опций были смягчены IPv6 (до 40 байт для опций IPv4), и новые опции будут введены, когда вам нужно. Многие из новых функций IPV6 предоставляются такими опциями, как поддержка безопасности на уровне IP (IPSEC), jumbogram, мобильный IP и так далее.

Сетевая безопасность: более безопасный и конфиденциальный

Для IPv4 Internet Protocol Security (IPSec) является необязательной опцией или требует поддержки оплаты. А IPSec является обязательной опцией для IPv6. Кроме того, проверка идентичности и согласованность данных были добавлены в IPv6, что значительно повышает безопасность и конфиденциальность вашей сети.

Более высокая скорость: отсутствие NAT

Количество адресов IPv4 ограничено, но все же их нужно использовать для миллиардов устройств сети интернет. Поэтому появился NAT. С помощью этой технологии можно присвоить один IP адрес нескольким устройствам. Когда речь идёт о скорости IPv4 и IPv6, считается, что IPv6 быстрее из-за отсутствия NAT. Поставщик веб и облачных услуг Akamai измерил скорость IPv6 по сравнению с IPv4. Они обнаружили: сайты загружаются на 5% быстрее в среднем и на 15% быстрее для 95%-го процентиля на IPv6 по сравнению с IPv4. Это означает, что для некоторых людей, которым нужна высокая скорость, IPv6 действительно является лучшим выбором.

Больший диапазон адресов: нет географических ограничений

Поскольку интернет был создан в США, распределением IP адресов тоже занимается эта страна. Почти 50% всех адресов зарезервированы для США. Но IPv6 не отдает предпочтений какой-либо стране. Потому что, 2 в 128 степени адресов, это примерно 4.8 на десять в двадцать восьмой степени адресов для каждого из семи миллиардов людей на земле.

IPv6 vs IPv4 Specification

Область применения

В настоящее время IPv6 успешно разворачивается в сетях уже много лет. Однако область применения IPv4 более обширна, чем IPv6. Так как эта ситуация возникает? Очевидно, что после развертывания IPv6 возникло много проблем, таких как плохая совместимость с существующей инфраструктурой, трудности перехода с IPv4 на IPv6 и т. д. Это также привело к медленной развитию IPv6. Возьмите Google в качестве примера, на текущий момент по статистике Google только 30-35% трафика приходится на IPv6, а в России так вообще меньше 10%.

Вывод

Из того, что мы обсуждали выше, IPv6 является таким важным шагом для Интернета, и переход от IPv4 к IPv6 в глобальном масштабе неизбежен. IPv6 не только расширяет систему адресации и предоставляет триллионы адресов для удовлетворения потребностей Интернета в обозримом будущем, но также упрощает работу сети и снижает расходы. Это не значит, что IPv4 скоро исчезнет. Возможно, однажды больше не будут использоваться адреса IPv4, но этот день все еще в далеком будущем.