IPv4 和 IPv6 的区别


IPv4 和 IPv6 是互联网协议版本,其中 IPv6 是 IPv4 的升级版本。IPv4 和 IPv6 协议之间存在一些差异,包括它们的功能,但最重要的区别在于它们生成的地址数量(地址空间)。

通读本文,了解有关 IPv4 和 IPv6 的更多信息,以及它们之间有何不同。

什么是互联网协议 (IP)?

互联网协议是一套规则,允许我们的计算机通过互联网进行通信。IP 地址基本上负责将数据包引导到其正确的目的地。IP 控制所有互联网流量。包含其源点和目的地的 IP 地址的数据包在互联网上传输。

当您在浏览器中键入 URL 时,包含您的 IP 地址的数据包会传输到 Web 服务器的 IP 地址,然后通过互联网将对应于 URL 的网站传回您的设备。

什么是 IPv4?

IPv4 是 TCIP/IP 套件中的主要协议。IPv4 地址提供了一种唯一标识网络中主机的方法。IPv4 使用 32 位逻辑地址。根据网络类型,有多种方法可以使用多个设备配置 IPv4,包括手动和自动配置。

IPv4 使用**尽力而为模型**,这意味着它不保证将数据传递到主机或避免重复传递。

对于以太网通信,IPv4 使用五类 32 位地址 - A、B、C、D 和 E。网络主机寻址的比特长度在 A 类、B 类和 C 类之间有所不同。多播保留给 D 类地址,而未来使用保留给 E 类地址。IPv4 可以分配给最终用户的地址数量限制为 4.20 × 109 个。

什么是 IPv6?

随着互联网在 1990 年代的普及,人们很快意识到 IPv4 可以生成的 IP 地址数量是有限的,并且将会耗尽。因此,互联网工程任务组 (IETF) 开发了 IPv6,它是 IPv4 的一个更好且更高级的版本,旨在最终取代 IPv4。

IPv6 提供 128 位 IP 地址,这意味着它可以生成 3.4 × 1038 个地址。通俗地说,它可以生成数万亿个 IP 地址。IPv6 为特定目的保留了数字块。它完全禁止使用某些数字,因此 IPv6 地址的总数应该略少。尽管如此,IPv6 地址的数量几乎是无限的,因此将来不会缺乏 IP 地址。

IPv6 地址遵循相同的設計原則。地址被分成八组,每组四个十六进制数字,用冒号分隔。大多数 IPv6 地址没有使用其所有 128 位,导致字段要么完全为零,要么用零填充。两个冒号 (::) 可以表示 IPv6 寻址方案中连续的 16 位零字段。

IPv4 和 IPv6 的区别

下表重点介绍了 IPv4 和 IPv6 之间的主要区别 -

关键IPv4 协议IPv6 协议
地址配置IPv4 的地址长度为 32 位,以十进制格式表示。它支持手动和 DHCP 配置。IPv6 的地址长度为 128 位,以十六进制格式表示。它支持自动配置和重新编号配置。
地址空间对于 IPv4,可以生成总共 4.20 × 109 个地址。对于 IPv6,可以生成的 IP 地址总数为 3.4 × 1038,这远大于 IPv4 生成的地址数量。
安全IPv4 被用作安全性较低的协议,因为其安全部分依赖于应用程序,即它与应用程序级别提供的或实施的安全成正比。IPv6 具有其内置的安全功能,称为 IPSEC(Internet 协议安全),它除了应用程序级别提供的或实施的安全外,还提供了额外的安全功能。
分片对于 IPv4,分片由发送方和转发路由器执行。对于 IPv6,分片仅由发送方路由器执行。
身份验证IPv4 不提供加密和身份验证功能。IPv6 提供加密和身份验证功能。
报头大小在 IPv4 中,请求报头不是固定的,其大小可能在 20-60 字节之间。在 IPv6 中,请求报头的大小是固定的,即 40 字节。

结论

IPv4 创建了 4.20 × 109 个唯一的网络地址,数量不足,导致互联网空间不足。另一方面,IP 版本 6 (IPv6) 生成 3.4 × 1038 个地址,并为现有问题提供可扩展和适应性强的解决方案。

更新于:2022 年 8 月 22 日

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