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IPv4 gegen IPv6: Internet -Protokollversionen erklärt

durch: Hostwinds Team  /  März 22, 2024


Hauptunterschiede zwischen IPv4 und IPv6

Während ihr Hauptzweck darin besteht, Daten im Internet genau zu identifizieren, zu senden und zu empfangen, gibt es eine Reihe wichtiger Unterschiede zwischen IPv4 und IPv6.

Adressformat

IPv4 verwendet ein 32-Bit-Format und wird durch 4 numerische Werte dargestellt, die als Oktetten bezeichnet werden und durch gepunktete Dezimalnotation getrennt sind.Dieses Format ermöglicht rund 4,3 Milliarden eindeutigen Adressen.

So sieht eine typische IPv4 -Adresse aus: 192.0.2.1

IPv6-Adressen verwenden ein 128-Bit-Format und bestehen aus acht 16-Bit-Hexadezimalsegmenten, die als "Hextet" bekannt sind, von Colons (:).Jedes Hextet kann einen alphanumerischen Wert von 0000 bis fffF haben und ermöglicht ungefähr 340 United -Adressen.

So sieht eine typische IPv6 -Adresse aus: 2001: 0DB8: 85A3: 0000: 0000: 8A2E: 0370: 7334

Wenn es aufeinanderfolgende Gruppen von Nullen gibt, könnte die Adresse als 2001: 0DB8: 85A3 :: 8A2E: 0370: 7334 verkürzt werden - dies wird als Nullkomprimierung bezeichnet.

Adresskonfiguration

IPv4 -Adressen werden häufig manuell konfiguriert oder dynamisch mit Protokollen wie DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) zugewiesen.

IPv6 -Adressen können über staatenlose Autoconfiguration zugewiesen werden, wobei Geräte ihre eigenen Adressen basierend auf Netzwerkpräfixen oder über DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol für IPv6) generieren.

Headerstruktur

IPv4 -Header sind in Größe festgelegt und enthalten Felder wie Quell- und Zieladressen, Headerlänge und Art des Dienstes.

IPv6 -Header sind vereinfacht und haben eine feste Größe von 40 Bytes.Dazu gehören Felder wie Quell- und Zieladressen, Verkehrsklasse, Flow -Etikett und nächster Header.

Subnetzung

IPv4 verfügt über drei Haupt -Subnetzklassen (A, B und C), die jeweils die Größe des Netzwerks definieren.Adressen der Klasse A werden für große Netzwerke verwendet, die Klasse B wird für mittelgroße Netzwerke verwendet und für kleine Netzwerke wird die Klasse C verwendet.

Anstelle von Klassen verwendet IPv6 die Länge des Netzwerkpräfixes, um die Größe des Subnetzes zu bestimmen.Beispielsweise sagt das Netzwerk "2001: 0DB8: 85A3: 0000 ::/48", dass die ersten 48 Bit der Adresse das feste Netzwerkpräfix sind (d. H. Sie können sich nicht ändern), aber die verbleibenden 80 Bit können in Unternetze unterteilt werden.

Sicherheit

IPv4 beinhaltet keine native Unterstützung für IPSec (Internet Protocol Security) und erfordert zusätzliche Protokolle und Konfigurationen für eine sichere Kommunikation.

IPv6 beinhaltet integrierte Unterstützung für IPSec und bietet einen Framework für sichere Kommunikation und Authentifizierung zwischen Geräten im Internet.

Netzwerk-Kommunikation

IPv4 unterstützt Unicast für Eins-zu-Eins-Kommunikation, Multicast für Eins-zu-Viele-Kommunikation und Sendung für die Eins-zu-All-Kommunikation.

IPv6 unterstützt die Kommunikation von Unicast, Multicast und Anycast.Anstatt Broadcast zu verwenden, stützt sich IPv6 hauptsächlich auf Multicast, um die Funktionen von Multicast und Sendung in IPv4 zu dienen.

Anycast verwendet eine zu nearste Kommunikation, bei der Datenpakete von einem Absender an die nächste von mehreren Empfängern gesendet werden, die dieselbe Anycast-Adresse teilen.

Ähnlichkeiten zwischen IPv4 und IPv6

Internet -Protokollfunktionalität

Sowohl IPv4 als auch IPv6 dienen als grundlegende Protokolle für die Kommunikation im Internet und bieten die für die Datenübertragung erforderlichen Adressierungs- und Routing -Mechanismen.

Paketbasierte Kommunikation

Sowohl IPv4 als auch IPv6 organisieren Daten in Pakete für die Übertragung über Netzwerke.Diese Pakete enthalten Headerinformationen, einschließlich Quellen- und Zieladressen, um ordnungsgemäßes Routing und Lieferung sicherzustellen.

Verbindungslose Datenübertragung

IPv4 und IPv6 verwenden beide verbindungslose Kommunikation als Teil der IP -Suite (Internet Protocol).Jedes Paket wird unabhängig im Netzwerk überflutet, und Router treffen die Weiterleitungsentscheidungen ausschließlich auf der im Paketkopf enthaltenen Zieladresse.

Verwendung von Netzwerkgeräten

IPv4- und IPv6 -Pakete werden von ähnlichen Netzwerkgeräten wie Routern und Switches verarbeitet und weitergeleitet, wodurch die Interoperabilität zwischen den beiden Protokollen in gemischten Netzwerken ermöglicht wird.

Warum zu IPv6 wechseln?

Erschöpfung ansprechen: Der IPv4 -Adressraum ist begrenzt und war in vielen Regionen erschöpft, was es schwierig macht, neue IPv4 -Adressen zu erhalten.IPv6 bietet einen weitaus größeren Adressraum und bietet eine Fülle von Adressen, um die wachsende Anzahl von im Internet verbundenen Geräten zu berücksichtigen.

Skalierbarkeit: Der größere Adressraum von IPv6 ermöglicht eine bessere Skalierbarkeit und ermöglicht das fortgesetzte Wachstum des Internets und die Verbreitung neuer Geräte ohne die durch IPv4 -Adressknappheit auferlegten Einschränkungen.

Effizienz: IPv6 eliminiert die Notwendigkeit von Techniken wie NAT NETWORK -Adressübersetzung (NAT), die in IPv4 verwendet wird, um den Adressraum zu erhalten.NAT kann Komplexitäten und Einschränkungen einführen, wie beispielsweise Schwierigkeiten bei der Peer-to-Peer-Kommunikation und zu einem erhöhten Verwaltungsaufwand.Der reichlich vorhandene Adressraum von IPv6 vereinfacht die Netzwerkverwaltung und verbessert die End-to-End-Konnektivität.

Sicherheit: IPv6 beinhaltet eine integrierte Unterstützung für IPSec (Internet Protocol Security), die im Vergleich zu IPv4 verbesserte Sicherheitsfunktionen bietet.IPSec kann verwendet werden, um den IPv6 -Datenverkehr zu verschlüsseln und zu authentifizieren, wodurch Vertraulichkeit, Integrität und Authentizität der über das Netzwerk übertragenen Daten sichergestellt werden.

Zukunftsfest: IPv6 ist so konzipiert, dass sie die Einschränkungen und Herausforderungen von IPv4 behandeln und zukünftige technologische Fortschritte und -anforderungen berücksichtigt.Wenn sich das Internet entwickelt und neue Technologien entstehen, bietet IPv6 eine robuste Grundlage für fortgesetzte Innovation und Wachstum.

Gründe, sich bei IPv4 zu halten

Kompatibilität: IPv6 ist nicht rückwärtskompatibel mit IPv4, was bedeutet, dass nur IPv6-Geräte nur mit IPv4-Geräten ohne Übersetzungsmechanismen wie Dual-Stack- oder Protokoll-Translations-Gateways direkt kommunizieren können.Dies kann Komplexitäts- und Kompatibilitätsprobleme in heterogenen Netzwerkumgebungen führen.

Übergangsprobleme: Die Migration von IPv4 nach IPv6 kann ein komplexer und zeitaufwändiger Prozess sein, der Aktualisierungen für Netzwerkinfrastrukturen, Geräte und Anwendungen erfordert.Organisationen können aufgrund von Bedenken hinsichtlich der Kompatibilität, der Kosten und der Störungen der bestehenden Operationen nicht mehr in den Übergang investieren.

Fehlende Unterstützung: Einige ältere Geräte, Anwendungen und Netzwerkgeräte unterstützen möglicherweise IPv6 möglicherweise nicht vollständig oder erfordern Aktualisierungen oder Austauschungen für die Arbeit mit IPv6.Dies kann Hindernisse für Unternehmen mit Legacy -Systemen darstellen, die stark auf IPv4 beruhen.

Adressverwaltung: Während IPv6 einen größeren Adressraum bietet, ist das Verwalten von IPv6 -Adressen aufgrund der hexadezimalen Darstellung und der schiere Anzahl der verfügbaren Adressen möglicherweise schwieriger als IPv4.Unternehmen müssen möglicherweise in neue Tools und Prozesse für das IPv6 -Adressmanagement investieren.

Sicherheitsbedenken: Während IPv6 integrierte Unterstützung für IPSec umfasst, können die Implementierung und Bereitstellung von IPSec in IPv6-Netzwerken variieren, was zu potenziellen Sicherheitslücken führt, wenn sie nicht ordnungsgemäß konfiguriert sind.Darüber hinaus kann der größere Adressraum in IPv6 es schwieriger machen, Adressraum zu scannen und zu verwalten, was potenziell komplizierende Netzwerksicherheitsmaßnahmen erschwert.

Infrastrukturinvestitionen: Viele Unternehmen haben erhebliche Investitionen in die IPv4 -Infrastruktur getätigt, einschließlich Hardware, Software und Fachwissen.Der Übergang zu IPv6 erfordern möglicherweise zusätzliche Investitionen und Ressourcen, die einige Organisationen möglicherweise zögern können.

Was ist das Internetprotokoll?

Internet Protocol (IP) ist ein Regelnsystem (Protokolle), mit dem Computer, Domänen und andere Geräte Informationen über das Internet oder ein lokales Netzwerk verbinden, kommunizieren und austauschen können.

Was ist eine IP-Adresse?

Eine IP -Adresse ist eine eindeutige Zeichenfolge von Zahlen, mit denen Geräte und Domänen identifiziert werden, die das IP -System verwenden möchten.Diese numerischen Kennungen sind im Grunde die Heimatadresse eines Geräts, wodurch sie zu einer wesentlichen Komponente für das Routing von Datenpaketen an den richtigen Zielen im Internet sind.

IPv4 und IPv6 sind zwei Versionen von IP -Adressformaten, die im IP -System (Internet Protocol) verwendet werden.

Geschrieben von Hostwinds Team  /  März 22, 2024