В чем разница между IPv4 и IPv6?
В последние годы эксперты утверждают, что адреса IPv4 скоро закончатся, и новый сетевой протокол, IPv6, призван решить проблему нехватки IP-адресов и заменить IPv4. Хотя технология IPv6 существует с 1996 года, большинство людей по-прежнему используют IPv4. В чем разница между двумя протоколами, IPv4 и IPv6, и действительно ли IPv6 лучше, чем IPv4? Почему IPv6 до сих пор не пользуется популярностью? В этой статье мы подробно рассмотрим определения и различия между IPv6 и IPv4.
Что такое IPv4?
IPv4 - это текущий протокол для создания, распределения и использования IP-адресов. Первой версией IP-адресов общего назначения был IPv4, сетевой протокол, использующий 32-разрядные цифровые адреса, которые обеспечивают 2 до 32-й степени уникальности IP-адреса, что в переводе на русский язык составляет около 4,3 миллиарда IP-адресов.
Однако когда 40 лет назад создавался протокол IPv4, инженеры и представить себе не могли, что население Земли будет иметь такое количество устройств с поддержкой Интернета, как сегодня. Сегодня очевидно, что IPv4 уже не обеспечивает достаточного количества IP-адресов. Еще хуже то, что на заре существования IPv4 миллиарды IP-адресов были выделены крупным корпорациям. Эти компании отказались возвращать IP-адреса, хотя они их еще не использовали.
Что такое IPv6?
В 1996 году адреса IPv6 были модернизированы для использования 128-битных IP-адресов, обеспечивающих 2 до 128-й степени уникальности адреса. Это намного больше, чем количество адресов IPv4, достаточно, чтобы выделить один миллион IP-адресов каждому человеку в мире, и адреса IPv6 практически невозможно израсходовать. Однако с момента появления IPv6 он еще не стал полностью повсеместным. Почему?
- Для использования IPv6 требуется обновление устройств.
Если веб-сайт работает по протоколу IPv4, а устройство и интернет-провайдер поддерживают только IPv6, вы не сможете получить доступ к сайту. Чтобы получить доступ к сайту, устройство должно поддерживать и протокол IPv4.
Большинство современных маршрутизаторов и электронных устройств теперь поддерживают протокол IPv6, однако для беспрепятственного глобального перехода необходимо обновить все устройства, операционные системы и интернет-провайдеров. Чтобы избежать перебоев в обслуживании, оба протокола придется поддерживать в течение определенного времени, что может быть дорогостоящим. - Выгоды для рядового пользователя неясны.
Компании трудно оправдать инвестиции в новую технологию, если клиент не понимает ее непосредственного влияния или ценности. Создание большего количества IP-адресов - важная долгосрочная цель, но она не повлияет на повседневную работу пользователей, пока не закончатся IP-адреса.
IPv4 против IPv6: наиболее важные различия
1. представление
В адресах IPv4 используется 32-битное десятичное представление с разделением точками. Например, IPv4-адрес localhost - 127.0.0.1. IPv6-адрес использует 128-битное шестнадцатеричное представление, разделенное двоеточием. Например, IPv6-адрес может быть выражен как 2001:db8:3333:4444:5555:6666:7777:8888.
Как упоминалось ранее, более длинный адрес и шестнадцатеричное представление делают IPv6-адрес более числовым и менее запоминающимся.
2. Заголовок IP
В IPv4 длина заголовков таблиц может составлять от 20 до 60 байт. Обычно он ограничивается 20 байтами, если в конце заголовка не задан параметр Option.
В IPv6 фиксированный размер заголовка таблицы составляет 40 байт. По сравнению с полем Option заголовка IPv4, заголовки IPv6 поддерживают лучшую масштабируемость, обеспечивая большую гибкость при внедрении новых технологий.
Большее количество заголовков в IPv6 означает большее потребление трафика. Однако благодаря встроенным полям большее количество заголовков имеет много преимуществ:
- Контрольные суммы не используются и поэтому не нуждаются в обработке при передаче.
- Потоковая метка используется для идентификации полезной нагрузки, чтобы улучшить качество обработки услуг.
- Пакеты IPv6 не могут быть сегментированы во время передачи для улучшения целостности. Только узел-источник может разделить пакет.
3. Типы адресов
IPv4 предоставляет широковещательные, одноадресные и многоадресные адреса. Это различие достигается путем резервирования определенных IP-адресов и ограничения их общности; адреса IPv4 могут также использоваться для AnyCast, но AnyCast не является типом адреса, определенным в IPv4.
IPv6 предоставляет адреса Unicast (глобальные, link-local, loopback, unspecified, unique local), Multicast (известные, переходные, запрос узла) и AnyCast.
4. Настройки адресов
Настройки IP-адресов для этих двух протоколов совершенно разные.
В IPv4 IP-адреса задаются вручную или с помощью протокола DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
IPv6 поддерживает ручную настройку, SLAAC (автоконфигурация адресов без изменения) и DHCPv6 (без изменения/установления). Это делает IPv6 более простым в настройке и внедрении в большинстве случаев.
5. Локальная адресация
В IPv4 используется протокол ARP (Address Resolution Protocol) для связи IPv4-адреса сети с локальным адресом канального уровня, например MAC-адресом.
IPv6 использует протокол NDP (Neighbour Discovery Protocol) для подключения локального устройства к интернет-шлюзу в локальной сети.
В чем IPv6 лучше IPv4
1. повышенная безопасность
2. отсутствие географических ограничений
3. возможность более эффективной маршрутизации
4. возможность сквозного подключения
5. автоматическая настройка
IPv6 и VPN
Является ли IPv6 более быстрым, чем IPv4?
Является ли IPv6 более быстрым, чем IPv4? Однозначного ответа нет, и, вероятно, не будет до тех пор, пока IPv6 не получит широкого распространения. Хотя разница в производительности дает IPv4 небольшое преимущество, эта разница очень мала. Компания Sucuri, специализирующаяся на веб-безопасности, протестировала время отклика для 22 доменов в шести разных местах и обнаружила, что IPv6 немного медленнее IPv4, но всего на долю секунды. Эта разница не заметна при веб-серфинге. Результаты тестирования скорости также показывают, что время отклика может зависеть от местоположения.