在互聯(lián)網(wǎng)世界中，IP地址是通信平臺，我們應該知道IPv4與IPv6地址之間的比較。早些時候，互聯(lián)網(wǎng)使用 IPv4，但后來轉(zhuǎn)向 IPv6。許多人是否想知道為什么需要遷移到 IPv6 及其意義？基本上，對于那些不知道 IPv4 和 IPv6 是什么的人來說，這些是為系統(tǒng)提供地址的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。但是，從 IPv4 逐漸過渡到 IPv6。兩者之間的差異是巨大的。由于 IPv4 地址用盡，需要轉(zhuǎn)移到一個新號碼以便更好地通過 Internet 訪問。
但是，在您開始將業(yè)務從 IPv4 過渡到 IPv6 之前，您必須了解這兩種 Internet 協(xié)議的性質(zhì)。在本文中，我們提到了兩者的不同之處、它們的特性、為什么需要進行這種過渡、何時進行這種過渡、IPv6 相對于 IPv4 的優(yōu)勢、過渡時的挑戰(zhàn)以及其他必要的細節(jié)。在討論差異之前，我們必須先看看 IPv4 和 IPv6 是什么？
什么是 IPv4？[定義]
IPv4 確定了 Internet 協(xié)議版本 4，有四組數(shù)字。其中每個數(shù)字的范圍可以從 0 到 255，形成不同的組合。例如，100.45.30.23 是TCP/IP 模型中的 IPv4 格式 IP 地址。IPv4 使用 32 位 IP 地址，為您提供 IP 地址 - 232 或 4,294,967,296。
IPv4 在 1980 年代初被引入市場。我們通常使用IP 地址來識別任何系統(tǒng)并通過網(wǎng)絡連接它。在那之后，DNS（域名服務器）進入圖片以便輕松訪問系統(tǒng)，因為記住各種設備的 IP 地址可能會令人困惑。DNS 應運而生，將 IP 地址轉(zhuǎn)換為人類可讀的格式，以消除這一挑戰(zhàn)。例如，您用于使用瀏覽器導航到網(wǎng)站的 URL。
因此，每當您提出請求時，請通過瀏覽器導航至“?www.google.com ”。DNS會將 URL 名稱轉(zhuǎn)換回 IP 地址 ( 216.58.196.14?)，如上圖所示。與 IPv4 地址相比，它可以讓您輕松瀏覽互聯(lián)網(wǎng)。
IPv4的特點
- 它提供無連接協(xié)議。
- 您可以使用 IPv4 在不同類型的設備上創(chuàng)建簡單的虛擬化通信層。
- 存儲地址消耗的內(nèi)存更少，更容易記住地址。
- 它已得到全球數(shù)百萬臺設備的廣泛支持。
- 它廣泛支持視頻庫和會議。
什么是 IPv6？
在這里，IPv6 代表 Internet 協(xié)議版本 6。它于 1990 年代推出以取代 Internet 協(xié)議版本 4。IPv6 不是使用 32 位地址，而是使用擴展了地址范圍的 128 位地址。它提供八組擴展地址組合，其中四組是用冒號分隔的十六進制數(shù)字。
隨著 IPv4 下的地址越來越短，它出現(xiàn)了，并且需要一個新的地址集來指定 Internet 上的設備。IPv6 允許理論上 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 或340 個 undecillion 地址，為 Internet 上可用的每臺設備提供唯一的 IPv6 地址。
IPv6 地址示例如下所示 - 2002:0de6:1001:4042:0110:8c2e:0370:7264。IPv6 還克服了 IPv4 面臨的幾個挑戰(zhàn)。在這里，我們將解釋 IPv6 如何優(yōu)于 IPv4。
IPv6的特點：
- 您將獲得分層尋址和路由基礎設施。
- 您將獲得設備的有狀態(tài)和無狀態(tài)配置。
- 您可以通過其高端支持輕松相處。
- 它非常適合相鄰節(jié)點交互。
IPv4 與 IPv6：我們?yōu)槭裁葱枰D(zhuǎn)型？
IP 地址用于為每個設備提供單獨的地址空間。每個設備都使用 IP 地址唯一標識。IP 與傳輸控制協(xié)議（也稱為 TCP/IP）一起作為 Internet 協(xié)議套件的組成部分提供。該套件設置了通過網(wǎng)絡尋址、傳輸和接收數(shù)據(jù)的規(guī)則。
最常用的 IP 格式之一是 IPv4 地址，也稱為點分四進制，xxxx，其中 x 的范圍在 0 到 255 之間。例如，162.0.92.146。IPv4 是一個 32 位地址空間，僅限于 232 個唯一主機，即大約 43 億個 IPv4 地址。
2011 年，互聯(lián)網(wǎng)號碼分配機構(gòu)宣布他們的 IPv4 地址可用空間已用完。然后他們想到從互聯(lián)網(wǎng)上恢復未使用的 IPv4 地址空間，然后從中創(chuàng)建一個恢復的地址池。2014 年，IANA 再次重新分配池地址，導致不再分配 IPv4 地址。
為了克服地址空間的這種憤怒，互聯(lián)網(wǎng)逐漸過渡到 IPv6 地址空間，以為設備提供更多的地址空間?；ヂ?lián)網(wǎng)工程任務組在 1998 年提出了 IPv6 地址空間，提供了 128 位地址和一組四個十六進制數(shù)字（使用數(shù)字 0-9 加上字母 AF），用冒號分隔（例如，2022:gb8::8a6f： 762:7107)。
我們?nèi)绾斡猛?IPv4 地址
最初，人們認為大約 43 億個地址足以滿足互聯(lián)網(wǎng)需求。但只有當連接到互聯(lián)網(wǎng)的設備數(shù)量較少時才有可能，每個設備都有一個唯一的 IP 地址。但隨著時間的推移，隨著數(shù)字化程度的提高，對移動設備的需求也隨之增加。這導致每個人使用不同 IP 地址的設備數(shù)量增加。
隨著時間的推移，設備數(shù)量已超過 460 億，IPv4 地址不再可用。此外，許多 IPv4 地址已被保留用于特殊目的。大約 1800 萬個 IPv4 地址僅可用于私有尋址。許多一流的組織無論是否需要，都在內(nèi)部網(wǎng)絡上利用私有地址。另有 2.7 億專用于多播地址。
此外，如果您想要一些唯一的 IP 地址，則需要花費一大筆錢。一項?研究估計，到 2020 年，合法市場的每個地址的成本為 36 美元。甚至大量的黑色營銷都在那里為不同目的獲得合法的 IPv4 地址。因此，IPv6 不是一種選擇；它是出于必要。
IPv6 優(yōu)于 IPv4 地址的好處
用完 IPv4 地址空間會導致我們使用更新版本的 IP 地址 IPv6。不幸的是，這個較新的版本不向后兼容 IPv4 版本。因此，您不能互換使用它們。因此，允許組織或個人過渡到較新版本或維護具有 IPv4 和 IPv6 方法的雙棧。
同時擁有這兩種選擇會占用大量投資、資源等。此外，它不會為您的客戶增加任何附加價值。但是，如果您正在努力選擇其中之一，您可以考慮 IPv6 的幾個好處，并在可能的情況下開始過渡。它們不僅會為您提供更大的地址空間，還會讓您的溝通更加高效。以下是您在從 IPv4 過渡到 IPv6 時會遇到的一些好處。
- 擴展地址空間
眾所周知，提出IPv6想法的主要原因是為了克服IPv4地址池不足的問題。這一切都歸功于 IPv6 的 128 位結(jié)構(gòu)，提供了擴展的地址空間，因此全球每個人都可以擁有多個私人連接。未來，您將獲得足夠好的空間來迎合重要的 IP 地址密集型技術，例如物聯(lián)網(wǎng)。
與 IPv4 地址分配不同，已經(jīng)采取了一些預防措施來確保 IPv6 地址的有效使用和分配。IPv4 地址可用性的主要問題是一些公司的“地址囤積”。他們“儲存”了他們從未真正需要或完全使用過的地址。他們甚至沒有交出未使用的地址。因此，通過制定分配策略來確保正確的 IPv6 地址分配。
- 更輕松高效的溝通
由于增加了地址空間，IPv6 可確保通過 Internet 進行更輕松的通信。現(xiàn)在，每個設備都可以擁有其唯一的全局地址，而無需復雜的路由方法，例如轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡地址 (NAT)。
但是考慮到 IPv4 的情況，NAT 提供了一種保存 IPv4 地址的方法。對于具有端到端通信的應用程序開發(fā)來說，這是一個重要的障礙，因為它們通常需要創(chuàng)造性的解決方法來進行 NAT 遍歷。IPv6 消除了這一障礙，從而加快了開發(fā)速度、簡化了通信并節(jié)省了資源。
- 自動配置
這是 IPv4 和 IPv6 之間的顯著差異之一。在 IPv6 的情況下，您將獲得無狀態(tài)地址自動配置。但是，對于 IPv4，您將需要一個 DHCP 服務器來將地址分配給 Internet 上的特定設備。
使用 IPv6，路由器將向所有連接的設備提供所需的網(wǎng)絡 ID，以生成特定的主機 ID（最后 64 位），從而產(chǎn)生完整的 IPv6 地址。設備發(fā)送請求網(wǎng)絡地址的“路由器請求”(RS) 請求。然后，設備將從“路由器通告”（RA）中得到響應。
這是否消除了對 DHCP 服務器的要求？并不真地。因為如果你有一個 IPv4 和 IPv6 的雙棧網(wǎng)絡，你需要配置一個 DHCP 服務器來管理 IPv4 地址空間。但即使您是雙棧但只有 IPv6，您也需要服務器為您的設備提供其他 DHCP 選項。在某些情況下，您需要設置類似于 IPv4 的“有狀態(tài)”配置，以實現(xiàn)更可控的 IP 地址管理。
- 增加流動性
由于 IPv4 限制的增加導致強制實施一種特殊的 IP 協(xié)議，該協(xié)議僅適用于使用三角路由概念的稱為移動 IP (MIP) 的移動設備。由于 IPv4 空間的地址池越來越少，讓移動設備在漫游時保持其 IP 地址幾乎是不可能的。它可以防止跨位置跟蹤移動設備。因此，每當設備移動到新網(wǎng)絡時，都會為移動設備分配一個新的 IP 地址，從而通過其家庭網(wǎng)絡路由所有流量。已經(jīng)更新到新地址了，造成了很多不必要的流量。
與移動 IPv4 不同，IPv6 中的流程經(jīng)過優(yōu)化，因為它消除了不必要的三角路由并使用直接路由。在這種情況下，每當設備漫游時，它們都會使用家庭網(wǎng)絡來通告其新 IP 地址并進行直接連接。這樣，家庭網(wǎng)絡就沒有負擔處理所有流量。
- 多播
多播是指將消息發(fā)送到想要接收這些消息的多個目的地。您可以使用 IPv4 發(fā)送多播消息，但它是可選的。但是，它會在未經(jīng)所有人同意的情況下向所有人廣播消息，從而產(chǎn)生不必要的開銷。因此，為了保證效率，IPv6 根本不支持多播。
IPv4 與 IPv6：頭對頭比較
IPv4 和 IPv6 都是為連接到網(wǎng)絡的設備提供不同地址空間的地址。他們可能有相同的目的，但他們的工作是不同的，因為他們有不同的特點和好處。我們已經(jīng)提到了一些基于某些因素的快速差異。
| 差異 | IPv4 | IPv6 |
| 尋址方式 | 用點 (.) 分隔的二進制位指定數(shù)字地址 | 用冒號 (:) 分隔的二進制位和十六進制指定字母數(shù)字地址。 |
| 地址類型 | 可用于單播、廣播和多播。 | 可用于單播、多播和任播。 |
| 地址掩碼 | 對于指定網(wǎng)絡 | 不曾用過。 |
| 標題字段 | 12個標題字段 | 8個標題字段 |
| 標題字段的長度 | 20長 | 40長 |
| 校驗和 | 是的，它有。 | 沒有校驗和字段。 |
| 班級數(shù) | 等級從 A 到 E。 | 無限數(shù)量的 IP 地址。 |
| 配置 | 必須分配 IP 地址和路由。 | 配置是可選的 |
| 超大規(guī)模 | 支持 VLSM | 不支持 VLSM |
| 碎片化 | 通過發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)路由來完成。 | 由發(fā)件人完成。 |
| 路由信息協(xié)議 (RIP) | 由 routed 守護程序支持。 | 不支持，因為它使用靜態(tài)路由。 |
| 網(wǎng)絡配置 (NC) | 手動或使用 DHCP。 | 自動配置。 |
| SNMP | 系統(tǒng)管理協(xié)議 | SNMP 不支持 IPv6。 |
| 移動性和互操作性 | 由于受限的網(wǎng)絡拓撲，它具有受限的移動性和互操作性能力。 | IPv6 提供嵌入式互操作性和移動性功能。 |
過渡期間遇到的挑戰(zhàn)
盡管轉(zhuǎn)換到 IPv6 地址空間有很多好處，但您可能會面臨各種挑戰(zhàn)。因此，在開始過渡證明對您的業(yè)務有益時，您必須考慮各個方面。以下是過渡期間遇到的一些挑戰(zhàn)。在繼續(xù)之前考慮它們。
- 適當?shù)挠媱潟馁M大量時間
IPv6 與 IPv4 非常不同，您不能將其視為 IPv4 的繼任者。如果您正在考慮將您的網(wǎng)絡過渡到 IPv6，則需要大量的變通方法。過渡到 IPv6 需要更多資源。每家愿意進行這種過渡的公司都必須確保他們有適當?shù)倪^渡計劃，因為過渡失敗的可能性很大。IT 團隊在他們的雷達上跟蹤每臺設備，以提供唯一的 IP 地址。跟蹤每臺設備并非易事，需要手動和自動參與此過程。
- 兼容性問題
您必須知道，每臺設備都不顯示與 IPv6 地址空間的兼容性。大多數(shù)應用軟件和網(wǎng)絡解決方案不支持 IPv6。為了消除失敗的可能性，您必須進行嚴格的測試過程來驗證網(wǎng)絡上的所有內(nèi)容，以確保特定應用程序在遷移到新協(xié)議后能夠高效工作。IT 團隊必須考慮事實，例如如果設備和應用程序與 IPv6 不兼容，如何支持它們。
許多公司在過渡期間使用雙棧實現(xiàn)來克服這個兼容性問題，他們同時處理 IPv4 和 IPv6。但是，管理這兩個版本可能會帶來安全挑戰(zhàn)，因為您可能無法管理系統(tǒng)如何選擇要使用的連接類型。
- 不同的格式
記住 IPv4 地址很復雜，但更難記住 IPv6，因為它由數(shù)字和十六進制組合組成。在手動輸入 IPv6 地址時，這可能會導致更高的錯誤。在關鍵情況下使用或連接時最好自動化輸入 IPv6 地址的過程。
- 需要熟練的團隊來處理網(wǎng)絡
在過渡之前，您的所有網(wǎng)絡團隊，包括網(wǎng)絡管理員、安全分析師和其他人，都必須了解 IPv4 和 IPv6 之間的顯著差異。它們的工作方式不同，其中 Ipv6 更為關鍵，還需要考慮其他因素。此外，IT 團隊必須知道如何解決和排除與 IPv6 網(wǎng)絡相關的問題。因此，請確保您有足夠的資源和訓練有素的員工來處理這一過渡。
- 安全問題
由于 IPv6 比 IPv4 確保更高的安全性，因此您仍然必須檢查安全漏洞。未經(jīng)測試，您不得從過渡開始。您可以遵循幾個最佳實踐，通過禁用自生成 IP 地址并允許列表檢查允許的 IPv6 地址以進行授權(quán)訪問，從而確保完全安全。團隊必須確保適當?shù)木W(wǎng)絡分段并阻止特定流量以阻止網(wǎng)絡攻擊。您甚至可以利用有狀態(tài)的 DHCPv6 來實現(xiàn)更好的活動跟蹤、可追溯性和可見性，從而提高安全性。
- 標頭
結(jié)論
由于您在閱讀了 IPv4 和 IPv6 地址之間的區(qū)別后對本文非常熟悉；還有IPV4與IPv6之間的比較。每個設備都由其 IP 地址唯一標識，并且需要與網(wǎng)絡上的其他設備建立連接?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議有兩個版本——IPv4 和 IPv6。今天，大多數(shù)設備已分配到 IPv4 地址空間。但是，隨著 IPv4 地址空間用完，除了遷移到 IPv6 之外，我們別無選擇。因此，有必要開發(fā)一個新的地址空間來迎合互聯(lián)網(wǎng)上更多的設備，即128位地址的IPv6。
IPv6地址空間被認為足夠多年。IPv6克服了 Pv4 協(xié)議的幾個問題，包括安全性。但是，過渡到 IPv6 并不像大家想象的那么容易，并且需要時間和詳細的網(wǎng)絡知識。可能會出現(xiàn)幾個挑戰(zhàn)。因此，在進行過渡之前，請做好準備并使用正確的資源進行備份。
