IPv4 与 IPv6 - 10+ 主要区别

差异, Mar-06-20245 分钟阅读

IPv4 与 IPv6 的比较在寻找高效互联网地址的人中很常见。据统计,全球超过 60% 的人口使用互联网媒介。这些日益增长的互联网用户也增加了对唯一地址的需求。另一个有趣的事实是,人们通常拥有不止一台设备

IPv4 与 IPv6 的比较在寻找高效互联网地址的人中很常见。据统计,全球超过 60% 的人口使用互联网媒介。这些日益增长的互联网用户也增加了对唯一地址的需求。另一个有趣的事实是,人们通常有不止一个设备连接到网络。这使得互联网设备迅速增加到数倍。为了满足这些独特的 ID 需求,互联网号码分配机构(IANA) 升级了 IP 版本。 

要在数百万人中识别一个人并不容易,除非我们有一个独一无二的标识符,如联系电话、身份证号码或住址,每个人都有不同的标识符。同样,要识别网络中的计算机节点并与之通信,我们需要为每个系统提供一个 IP 地址。下面让我们通过 IPv4 与 IPv6 的比较来对比 IP 地址。

目录

什么是 IP 地址?

互联网协议(IP)是一套将数据包路由到网络内相关目的地的规则。根据这些规则,互联网号码分配机构(IANA)管理并向计算机分配 IP 地址。这些 IP 地址主要用于识别网络中的特定计算机,并将信息路由到正确的目的地。 

IPv4 与 IPv6

IPv4 与 IPv6 的比较涉及两种不同版本的IP 地址。这两个版本的主要目的都是识别系统,并帮助将数据包从源头路由到正确的目的地。它们在规模上有所不同,IPv4 提供4,294,967,296个地址,而 IPv6 可以提供 2^128组合,超过340 万亿个地址。这比 IPv4 地址高出 40 亿倍。IP 地址包含网络 ID 和主机 ID,其中网络 ID 用于识别网络,而主机 ID 则表示该网络中的设备。 

什么是 IPv4?

虽然 IPv4 是互联网协议寻址的第四个版本,但却是目前最常用的版本。IPv4 于 1983 年首次在ARPANET(高级研究计划局网络)中部署。IPv4 采用点-十进制表示法,由点或句号分隔的四个部分组成。每个部分包含 8 位地址,称为一个八位位组,因此 IPv4 是一种 32 位寻址系统。每个八位位组的范围从 0 到 255。 

以 IP 地址 49.207.180.7 为例。计算机只能理解二进制形式,因此让我们学习将十进制值转换成二进制形式。 

8 位八进制表示法:

1286432168421
4900110001
20711001111
18010110100
700000111

将点十进制转换为二进制数。使用 8 位八进制表示结构,将 2^0、2^1、2^2、2^3、2^4、2^5、2^6 和 2^8 分别增加为 1、2、4、8、16、32、64 和 128。 

  • 在这种结构中,每个八位位组内的数字都要拆分。 
  • 例如,从 49.207.180.7 取 49。 
  • 从八进制结构(1、2、4、8、16、32、64 和 128)中,找出最接近 49 的数字。
  • 是 32,所以在 32 中填入 1。那么,49-32 = 17。
  • 现在找出与 17 最接近的数值。
  • 即 16。因此,在 16 中填入 1。
  • 那么,17-16=1。所以,在 1 中填入 1。
  • 剩下的用 0.005 毫升的水填满。 
  • 现在 49 的二进制值是 (00110001)。

IPv4 的优势

  • IPv4 与大多数平台兼容,易于在各种拓扑结构中实施。
  • IPv4 对数据包中的数据进行加密,因此可为数据提供对等级别的安全性和隐私性。
  • IPv4 可确保数据的高度真实性,并将其路由到正确的目的地。

IPv4 的缺点

  • 美国等特定国家参与了 IP 地址分配,并保留了大部分 IP 地址。 
  • 随着互联网用户的与日俱增,IPv4 地址即将耗尽。 
  • 配置动态主机配置协议很难实现,因为动态主机配置服务器需要一个单独的管理系统。

什么是 IPv6?

IPv6 是 IP 地址的最新版本,也是目前最流行的两个版本之一。由于是 128 位地址方案,它提供了很大的地址空间。它由 8 个部分组成,每个部分用点或句号分隔,地址为 16 位。总体而言,IPv6 地址方案可提供 (3.4*10^38),即超过 340 万亿个地址。1998 年,为解决地址耗尽问题,互联网协议版本 6 出现,以取代 IPv4 地址并提高地址可用性。IANA 分配了所有 IPv4 地址,在 2011 年左右,他们用完了第四版 IP 地址,IPv6 就是在这个时候出现的。

下面是一个 IPv6 地址示例:

684D:1101:212:3343:4434:5525:6:87

IPv6 的好处

  • IPv6 提供了广泛的 IP 地址,以满足未来的需求。 
  • IPv6 可通过单行命令轻松配置,在任何接口上运行。
  • 它提供内置的身份验证功能,以提高安全性、隐私性和数据完整性。

IPv6 的缺点

  • 虽然 IPv6 是最新版本,但大多数平台和计算机仍在使用 IPv4。因此,到目前为止,IPv6 与一些平台(如 VPN)不兼容,而一些代理服务器却支持 IPv6。
  • IPv6 难以适应所有网络拓扑结构。
  • IPv6 的域名空间查找速度较慢。这些DNS查询也会减慢系统的运行速度。

IPv4 与 IPv6 - 独特差异

IPv4 与 IPv6

IPv4IPv6
互联网协议版本 4。互联网协议版本 6。
32 位寻址方案。128 位寻址方案。
提供 2^32 个地址组合。提供 2^128 种地址组合。
用点-十进制表示。以十六进制表示。
数字寻址。字母数字寻址。
提供近 4,294,967,296 个 IP 地址。可提供 340 兆兆 IP 地址。
每组 8 位。每组 16 位。
有 5 个不同等级:A 级、B 级、C 级、D 级和 E 级。IPv6 没有任何类别。
支持手动和 DHCP 配置。支持手动、DHCP、自动和重新编号配置。
安全功能取决于应用程序。提供内置安全功能。
无法识别数据包流。数据包流可以通过报头中的流标签识别。
数据包的最小大小为 576 字节。数据包的最小大小为 1208 字节。
与移动设备不兼容。与移动设备兼容。
提供组播、广播和单播 IP 地址。提供任播、单播和组播功能。

IPv4 与 IPv6 - 孰优孰劣?

要比较 Ipv4 和 IPv6 两个版本的优缺点很容易,但要指出其中一个版本是最好的却不那么容易。人们可能会说 IPv6 是最好用的,因为它是最新版本,能提供大量 IP 地址,但事实并非如此。虽然 IPv6 将成为网络的未来,但它与许多目前兼容 IPv4 的平台和设备并不兼容。因此,它们必须与 IPv4 并行工作,以达到平衡,并利用两个版本中好的一面。 

从 IPv4 向 IPv6 过渡

IPv4 和 IPv6 互不兼容。因此,无法从 IPv4 向 IPv6 发送请求,反之亦然。为了解决这个问题,我们有一些技术可以帮助用户同时使用 IPv4 和 IPv6 的内容。

  • 协议栈 - 在这种模式中,双协议栈路由器固定使用两个 IP 地址与所有设备通信,并允许用户在同一设备上同时使用两个版本。
  • 隧道(Tunnelling)- IPv4 网络通过连接到隧道的中间网络与 IPv6 通信。IPv6 设备可通过隧道和中间设备使用 IPv4 建立 IPv6 网络。 
  • 网络地址转换- 这种技术会移除发送方版本地址的标头,并添加适合接收方的标头,这样它们就能相互通信了。

IPv4 和 IPv6 代理服务器

IPv4 和 IPv6 是网络设备的唯一地址定位器。通过将信息路由到目的地,可以简化通信。但问题也随之而来。有些互联网用户不喜欢在网络上暴露自己的身份。但他们仍然需要一个 IP 地址来收发信息。这就是代理的用武之地。 

代理服务器利用自己的地址来唯一识别客户的位置。通过这种代理方式,用户可以在网络中保持匿名,但仍然可以通过代理地址在网络中代表自己。 

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常见问题

常见问题:

1.IPV4 与 IPV6 的基本比较是什么?
IPv4 与 IPv6 是两种不同版本互联网协议地址的基本比较。虽然这两种类型的地址都能唯一识别网络中的设备,但它们在大小上有很大不同。网络专家提出了 IPv6 版本,以克服 IPv4 地址短缺的问题。
2.哪个版本的 IP 地址更好?
IPv6 是提供数万亿 IP 地址的最新版本。IPv6 在无限地址方面更胜一筹,而 IPv4 也有自己的受欢迎程度,因为大多数人更喜欢 IPv4。IPv6 在公众中的地位还不高。
3.我可以将 IP 地址版本从 4 更改为 6 吗?
IP 地址是供应商为每台设备提供的地址。不过,您可以使用 IP 版本转换工具,将 IPv4 地址转换为相关的 IPv6 地址。

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结束语

IPv4 与 IPv6 的比较涉及两个最常用的互联网协议地址版本。这些版本可以唯一地识别系统并与之交互。IPv6 地址提供了大量可在未来使用的地址,因为 IPv4 地址已经耗尽。然而,IPv6 无法独立运行,因为大多数平台都是用 IPv4 配置的,而 IPv4 和 IP6 互不兼容。 为了解决这种不兼容问题,人们采用了隧道、双协议栈网络地址转换等技术,使不同的地址版本能够相互通信。