Каждый пользователь интернета в наши дни должен был сталкиваться с условиями IPv4 и IPv6. Возможно, вы слышали, как люди говорят, что IPv6 лучше, чем IPv4, и это будущее. Но что именно означают термины IPv4 и IPv6, и что делает последний лучше? Если вы озадачены одними и теми же вопросами, тогда читайте дальше, пока мы обсуждаем IPv4 против IPv6, и лучше взглянем на мир интернет-протоколов. Но сначала давайте обсудим, что такое интернет-протоколы.
Что такое IP?
Протокол Интернета или IP является основным протоколом связи в области набора протоколов Интернета для передачи дейтаграмм через границы сети. Интернет-протокол имеет функцию маршрутизации, которая обеспечивает взаимодействие между различными устройствами по всему миру и эффективно создает сеть, которую мы называем Интернетом. IP отвечает за адресацию хостов, инкапсуляцию данных в дейтаграммы и маршрутизацию дейтаграмм от исходного хоста к хосту назначения через одну или несколько IP-сетей. В терминах Lehman, IP содержит набор правил и рекомендаций, которые необходимо соблюдать при передаче любых данных по любому спектру сети.
IPv4 против IPv6: что они означают?
Протокол Интернета версии 4 (IPv4) является четвертой версией протокола Интернета (IP) . Первоначально он был развернут для производства в ARPANET в 1983 году и с тех пор вырос до уровня маршрутизации большей части интернет-трафика сегодня. IPv4 - это протокол без установления соединения, который реализован в сетях, использующих коммутацию пакетов. Он работает по модели наилучшей доставки, что означает получение неопределенной переменной скорости передачи и времени доставки, в зависимости от текущей нагрузки трафика. Это не гарантирует доставку и не обеспечивает надлежащую последовательность или предотвращение дублирования доставки.
Интернет-протокол версии 6 (IPv6) является самой последней версией Интернет-протокола и постепенным обновлением до IPv4. По сути, IPv6 является протоколом интернет-уровня для межсетевого взаимодействия с коммутацией пакетов и обеспечивает сквозную передачу дейтаграмм через несколько IP-сетей, тесно следуя принципам разработки, разработанным в предыдущей версии протокола. IPv6 впервые был официально описан в документе стандарта Интернета RFC 2460, опубликованном в декабре 1998 года, но начал появляться на устройствах с конца 2006 года.
IPv4 против IPv6: подробные различия
| IPv4 | IPv6 | |
|---|---|---|
| Адрес | 32 бита (4 байта) 12: 34: 56: 78 | 128 бит (16 байт) |
| пример | 12: 34: 56: 78 | 1234: 5678: 9abc: def0: 1234: 5678: 9abc: def0 |
| Размер пакета | Требуется 576 байт, фрагментация необязательна | Требуется 1280 байт без фрагментации |
| Фрагментация пакета | Маршрутизаторы и отправляющие хосты | Отправка только хостов |
| Заголовок пакета | Не идентифицирует поток пакетов для обработки QoS Включает контрольную сумму Включает варианты до 40 байт | Содержит поле метки потока, которое определяет поток пакетов для обработки QoS Не включает контрольную сумму Заголовки расширений, используемые для дополнительных данных |
| DNS записи | Адрес (А) записи, карты имен хостов Указатель (PTR) записей, DNS-домен IN-ADDR.ARPA | Адрес (AAAA) записи, карты имен хостов Указатель (PTR) записей, DNS-домен IP6.ARPA |
| Конфигурация адреса | Вручную или через DHCP | Автоматическая настройка адреса без сохранения состояния (SLAAC) с использованием протокола управляющих сообщений Интернета версии 6 (ICMPv6) или DHCPv6 |
| Разрешение IP-MAC | трансляция ARP | Многоадресное обращение к соседям |
| Управление локальной подсетью | Протокол управления интернет-группами (IGMP) | Discovery Multicast Listener (MLD) |
| Broadcast | да | нет |
| Multicast | да | да |
| IPSec | необязательно, внешний | требуется |
Зачем нужен IPv6?
IPv4 использует только 32 бита для своих интернет-адресов. По сути это означает, что IPv4 может поддерживать до 2 ^ 32 IP-адресов, что составляет 4 294 967 296 (4, 29 миллиарда) . Несмотря на то, что это большое число, предполагаемое количество устройств, подключенных к Интернету, превышает 20 миллиардов, и это число растет день ото дня. Таким образом, IP-адрес для любого устройства должен быть конкретным и уникальным, и с ростом числа пользователей у нас заканчиваются адреса IPv4.
IPv6, с другой стороны, использует 128-битные интернет-адреса. Это означает, что протокол может поддерживать до 2 ^ 128 IP-адресов, что в целом составляет 340 282 366 920 938 000 000 000 000 000 000 000 000 (Триста сорок ундециллионов, двести восемьдесят два дециллиона, триста шестьдесят шесть нониллионов, девятьсот двадцать октиллионов, девять сто тридцать восемь септиллионов) (да, верно!) . По сути, стандарт IPv6 более чем достаточен, чтобы Интернет работал очень и очень долго.
Преимущества IPv6
IPv6, наряду с увеличением количества доступных адресов, имеет и дополнительные преимущества. С помощью IPv6 была устранена необходимость трансляции сетевых адресов (NAT), которая ранее использовалась для сохранения распределений глобального адресного пространства из-за отсутствия адресов IPv4. Кроме того, IPv6 также устраняет возможность конфликтов частных адресов, а также улучшает многоадресную маршрутизацию.
По сравнению со стандартами IPv4, IPv6 имеет более простой формат заголовка, который обеспечивает более простую и эффективную маршрутизацию. Это также приводит к повышению качества обслуживания (QoS), также называемого «маркировкой потока». Не стоит забывать, что IPv6 имеет собственную встроенную поддержку аутентификации и конфиденциальности и имеет гибкие опции с поддержкой расширений. В целом, IPv6 также обеспечивает более легкое администрирование, прощаясь с протоколом динамической конфигурации хоста (DHCP).
IPv4 в IPv6: коммутатор
Истощение IPv4 было предсказано несколько лет назад. В 1993 году была введена бесклассовая междоменная маршрутизация (CIDR), которая впоследствии была заменена широким использованием трансляции сетевых адресов (NAT). Хотя оба метода работали, они были всего лишь временным средством задержки исчерпания IPv4-адреса. По сути, переход на IPv6 необходим, но прогресс был медленным. Чтобы сделать коммутатор, программное обеспечение и маршрутизаторы требуют изменений для поддержки более продвинутой сети, что потребует времени и денег.
По состоянию на 2014 год IPv4 по-прежнему передавал более 99% мирового интернет-трафика . Несмотря на десятилетнюю историю разработки и внедрения в качестве протокола отслеживания стандартов, общее развертывание IPv6 во всем мире медленно растет. По состоянию на 22 июля 2017 года доля пользователей, использующих сервисы Google с IPv6, впервые достигла 20, 1%, увеличившись примерно на 7, 2% в год, хотя и сильно варьируется в зависимости от региона. В то время как устройства принимают стандарты IPv6, количество сетевых провайдеров, переключающихся на IPv6, все еще довольно мало . Между тем, IPv4 и IPv6 эффективно работают как параллельные сети, хотя для обмена данными между этими протоколами требуются специальные шлюзы.
IPv4 против IPv6: неизбежное изменение
Недостаток IPv4-адресов здесь, но, к счастью, у нас есть IPv6. С 2 ^ 32 адресами (я не буду снова указывать точное число), стандарт IPv6 должен легко выдержать испытание временем. Все новейшие устройства поставляются с IPv6 в качестве стандарта, и даже если вы этого не заметили, есть вероятность, что вы уже переключились на IPv6. Переключение на IPv6 является необходимым и неизбежным, которое вы должны сделать в ближайшее время. Или, если честно, учитывая, что устройства вокруг вас, а также ваш провайдер уже переключились на него, вы тоже переключитесь.
Вот и все, что нужно для обсуждения IPv4 против IPv6. Расскажите нам свои мысли о следующей большой вещи в мире интернет-протокола в разделе комментариев ниже.
