IPv4和IPv6协议的区别

IPv4 vs IPv6协议| IP寻址方案和限制

互联网协议

IP (Internet Protocol)是1981年在IETF (Internet Engineering Task Force) RFC791 (Request for Comments)中定义的。IP是一种用于分组交换通信网络的无连接协议。IP提供了从一个主机到另一个主机的数据传输，其中主机被一个唯一的数字称为IP地址。IP不支持保证交付或维持交付顺序。它以最大努力的方式进行传输，因此，它属于包传输网络中的最大努力流量。IP (TCP)之上的层将负责保证数据包的发送和排序。

IP地址是在全球计算机网络中唯一标识一台主机的数字。在一个真实的单词例子中，你可以把它想象成一个带有国家代码的电话号码，这个号码对一个人来说是唯一的。如果Alice想要呼叫Bob, Alice就会呼叫Bob的电话号码，在包通信中，如果Alice想要发送一个包给Bob;Alice将这个包发送到Bob唯一的IP地址。这些IP地址称为公网IP或真实IP。假设Alice正在给Bob的办公室打电话，并输入分机号码来联系Bob，由于这个分机是私人的，所以无法从外部联系到这个分机号码。(分机834929)，同样的分机号码也可以存在于其他公司。(B公司Ext 834929)。这就像在IP世界中一样，也有私有IP地址，在私有网络中使用。这不是直接从外面可以到达的，它也不是唯一的。

IPv4

中定义的RFC 791

这是一个32位的数字，用来识别主机。所以总地址空间是232，几乎等于s = 4×109。IP采用有类和无类的概念来运行，以克服地址的不足。分类网络是一种识别网络和网络主机的寻址方案。IPv4有A、B、C、D和e 5类，A类32位中的前8位标识网络，B类是前16位，C类是24位。如果你考虑一个C类地址，前24位标识网络部分，后8位标识该特定网络中的主机。理论上，一个C类网络只能包含28个主机，也就是256个主机。

由于地址空间的限制，1993年提出了无分类域间路由(CIDR)。CIDR没有固定的网络部分和主机部分，而是引入了可变长度的网络和主机部分，并带有相应的子网掩码。

IPv6

中定义的RFC 2460

IPv6的引入是为了解决IP地址空间不足的问题。IPv6是一个128位的数字，地址空间为2128(约为3.4×1038)。这提供了克服寻址空间问题和路由流量的灵活性。

地址格式:

在IPv6中，前64位定义了网络部分，其余64位是主机地址部分。IPv4用4块8位二进制表示，而IPv6用冒号分隔的8组16位十六进制值表示。

例子:2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004

为了更容易使用，它可以缩写为以下规则

(1) 16位的前导零可以省略

(2)在一个地址内连续出现的一组零可以用双冒号代替

所以2607:f0d0:1002:0051:0000:00 00:00 202:0004可以这样写

2607年:f0d0:1002:0051:0000:0000：0202:0004

2607: f0d0:1002:0051:: 202:4

IPv6的主要特性

(1)较大的地址空间，因为它是128位

(2)增强了对组播的支持

(3)支持网络层安全

(4)流动性支持

(5)必要时可扩展报头

(6)如果网络支持更大的MTU, IPv6支持更大的Size有效载荷。(Jumbograms)

简介:

(1) IPv4为32位地址空间，IPv6为128位地址空间。

(2)引入CIDR，优化IPv4的使用

(3) IPv4为4个八进制格式，IPv6为8块十六进制格式。

(4)尽管IPv4支持有限的组播，IPv6却广泛支持组播

(5) IPv6避免了三角形路由，因为它支持迁移

(6) IPv6比IPv4支持更大的负载

(7)目前IPv4和IPv6互联采用IP隧道方式。