https://img-en.fs.com/community/uploads/post/202001/07/23-ipv4-vs-ipv6-9.jpg

IPv4 vs IPv6: в чем разница?

108
https://img-en.fs.com/community/uploads/author/202003/25/1-15-0.jpg

John

Опубликовано 18 июль 2018 г.
2020-12-02 18:34:51
2005

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.

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.

IPv4 Address Format.jpg

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.

IPv6 Address Format.jpg

IPv4 vs IPv6

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? Следующие описания помогут вам найти ответы.

Производительность

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

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

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

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.

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 следующем графике показан процент пользователей, которые обращаются к Google через IPv6 с 2009 по 2019 год. Из таблицы видно, что на ранних стадиях скорость развития IPv6 очень низкая. До сих пор доля пользователей обращается к Google через IPv6 все еще не так хороша как IPv4.

IPv6 Adoption Trend Among Google Users.jpg

IPv6 vs IPv4 Specification

Различия IPv4 IPv6
Метод адресации Числовой адрес и его двоичные биты разделены точкой (.) Буквенно-цифровой адрес, двоичные биты которого разделены двоеточием (:). Он также содержит шестнадцатеричный код.
Типы адресов Одноадресная, широковещательная и многоадресная рассылка. Одноадресная, многоадресная и любая рассылка.
Адресная маска Используйте для назначенной сети из хост-части. Не используется.
Количество полей заголовка 12 8
Длина полей заголовка 20 40
Checksum Имеет поля Checksum. Нет поля Checksum.
Количество классов класс A - E. Неограниченное количество IP-адресов.
Конфигурация IP-адреса и маршруты должны быть назначены. Конфигурация является необязательной опцией в зависимости от требуемых функций.
VLSM Поддержка Не Поддержки
фрагментация Совершается путем отправки и пересылки маршрутов. Сделано отправителем.
Протокол маршрутной информации Поддерживается маршрутизируемым демоном. RIP не поддерживает IPv6. Он использует статические маршруты.
Конфигурация сети Вручная или с DHCP. Автонастройки.
SNMP SNMP - это протокол, используемый для управления системой. SNMP не поддерживает IPv6.
Мобильность & Совместимость Относительно ограниченные сетевые топологии, к которым перемещаются, ограничивают возможности мобильности и совместимости. IPv6 предлагает возможности взаимодействия и мобильности, встроенные в сетевые устройства.
DNS-записи Записи pointer (PTR), IN-ADDR.ARPA DNS домен Записи pointer (PTR), IP6.ARPA DNS домен
Разрешение IP-MAC Трансляция ARP Многоадресное обращение к соседям
Отображение Использует ARP (Address Resolution Protocol) для отображения на MAC-адреса. Использует NDP (протокол обнаружения соседей) для отображения на MAC-адреса.
Quality of Service (QoS) QoS позволяет запрашивать приоритет пакетов и пропускную способность для приложений TCP/IP. В настоящее время реализация IBMв QoS i не поддерживает IPv6.

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.