IP версія 4 (IPv4) генерує 4, 29 х 109 унікальних мережевих адрес, що є недостатнім за кількістю, і в результаті Інтернету не вистачає місця. В той час як IP-версія 6 (IPv6) виробляє 3, 4 x 1038 адрес і є масштабованим і гнучким рішенням поточної проблеми.
Перш за все, давайте зрозуміємо, що таке інтернет-протокол. Стандартний протокол TCP / IP, який визначає дейтаграму IP як одиницю інформації, переміщеної через Інтернет. Це ненадійний і безконтактний протокол дейтаграм - служба доставки з найкращими зусиллями. Інтернет є абстракцією фізичних мереж і забезпечує ті ж функціональні можливості, як прийом і доставку пакетів.
IP надає три основні речі:
- Специфікація точного формату всіх даних.
- Він виконує функцію маршрутизації і вибирає шлях для передачі даних.
- Вона включає в себе набір правил, які підтримують ідею ненадійної доставки пакетів.
Діаграма порівняння
| Основа порівняння | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| Конфігурація адреси | Підтримує ручну і DHCP конфігурацію. | Підтримує автоматичну конфігурацію та перенумерацію |
| Цілісність з'єднання від кінця до кінця | Недосяжний | Досяжний |
| Адресний простір | Він може генерувати 4, 29 x 10 9 адрес. | Він може виробляти досить велику кількість адрес, тобто 3, 4 х 10 38 . |
| Функції безпеки | Безпека залежить від програми | IPSEC вбудований в протокол IPv6 |
| Довжина адреси | 32 біта (4 байти) | 128 біт (16 байт) |
| Представництво адреси | У десятковому | У шістнадцятковому форматі |
| Фрагментація виконується | Маршрутизатори відправника та переадресації | Тільки відправник |
| Ідентифікація потоку пакетів | Недоступний | Доступне і використовується поле мітки потоку в заголовку |
| Контрольна сума поля | Доступно | Недоступний |
| Схема передачі повідомлень | Трансляція | Multicasting і Anycasting |
| Шифрування та аутентифікація | Не надається | Надано |
Визначення IPv4
Адреса IPv4 - це 32-бітове двійкове значення, яке може відображатися у вигляді чотирьох десяткових цифр. IPv4 адресний простір пропонує близько 4, 3 мільярда адрес. Лише 3, 7 мільярда адрес можна виділити лише з 4, 3 мільярда адрес. Інші адреси зберігаються для конкретних цілей, таких як багатоадресний перегляд, приватний адресний простір, тестування затворів і дослідження.
IP версія 4 (IPv4) використовує мовлення для передачі пакетів з одного комп'ютера на всі комп'ютери; це іноді викликає проблеми.
Пунктирне-десяткове позначення IPv4
128.11.3.31
Формат пакета
Дейтаграма IPv4 являє собою пакет змінної довжини, що складається з заголовка (20 байтів) і даних (до 65, 536 поряд з заголовком). Заголовок містить інформацію, необхідну для маршрутизації та доставки.
Базовий заголовок
Версія: Вона визначає номер версії IP, тобто в даному випадку це 4 з двійковим значенням 0100.
Довжина заголовка (HLEN): вона відображає довжину заголовка, кратну чотирьох байтам.
Тип послуги: він визначає, як потрібно обробляти дейтаграму і включає в себе окремі біти, такі як рівень пропускної здатності, надійність і затримка.
Загальна довжина: означає всю довжину дейтаграми IP.
Ідентифікація: Це поле використовується для фрагментації. Дейтаграма розділяється, коли вона проходить через різні мережі, щоб відповідати розміру мережевого кадру. У цей час кожен фрагмент визначається порядковим номером у цьому полі.
Прапори: Біти в полі прапорів обробляють фрагментацію і ідентифікують перший, середній або останній фрагмент і т.д.
Дейтаграма IPv4
Зміщення фрагментації: це покажчик, який представляє зміщення даних у вихідній дейтаграмі.
Час проживання: визначає кількість стрибків, які може пересуватися дейтаграмою, перш ніж вона буде відхилена. Простими словами, він визначає тривалість, протягом якої дейтаграма залишається в Інтернеті.
Протокол: Поле протоколу вказує, які дані протоколу верхнього рівня інкапсулюються в дейтаграмі (TCP, UDP, ICMP тощо).
Контрольна сума заголовка: це 16-бітове поле підтверджує цілісність значень заголовка, а не решту пакету.
Адреса джерела: це чотирибайтова Інтернет-адреса, яка ідентифікує джерело дейтаграми.
Адреса призначення: Це 4-байтове поле, яке визначає кінцевий пункт призначення.
Параметри: Це забезпечує більшу функціональність дейтаграми IP. Крім того, вони можуть містити поля, такі як керування маршрутизацією, синхронізація, керування та вирівнювання.
IPv4 є дворівневою адресною структурою (чистий ідентифікатор і ідентифікатор хоста), класифікований на п'ять категорій (A, B, C, D і E).
Визначення IPv6
Адреса IPv6 - це 128-бітове двійкове значення, яке може відображатися у вигляді 32 шістнадцяткових цифр. Колонки ізолюють записи в послідовності 16-розрядних шестикутних полів. Він надає 3, 4 x 1038 IP-адрес. Ця версія IP-адресації призначена для задоволення потреб вичерпання ІС та надання достатньої кількості адрес для майбутніх вимог до зростання Інтернету.
Як IPv4 використовує дворівневу структуру адрес, де використання адресного простору недостатньо. Саме тому було запропоновано IPv6, щоб подолати недоліки IPv4. Формат і довжина IP-адрес були змінені разом з форматом пакетів, а також були змінені протоколи.
Шістнадцяткове колонове позначення IPv6
FDEC: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF
Формат пакету IPv6
Кожен пакет складається з обов'язкового базового заголовка, наступного за корисним навантаженням. Корисне навантаження включає дві частини, а саме додаткові заголовки розширення і дані з верхнього шару. Базовий заголовок споживає 40 байт, обернено заголовок розширення і дані з верхнього шару зазвичай містять до 65535 байт інформації.
Базовий заголовок
Версія: Це чотирибітне поле вказує версію IP, тобто 6 у цьому випадку.
Пріоритет: Вона визначає пріоритет пакету, що стосується перевантажень.
Мітка потоку: Причиною розробки цього протоколу є полегшення спеціального керування для певного потоку даних.
Довжина корисного навантаження: визначає загальну довжину дейтаграми IP, за винятком базового заголовка.
Наступний заголовок: Це восьмибітове поле, що описує заголовок, який відстежує базовий заголовок дейтаграми. Наступний заголовок є одним з додаткових заголовків розширення, які використовує IP-адрес, або заголовок для протоколу верхнього рівня, такого як UDP або TCP.
Hop limit: Це восьмибітне поле обмеження хопу допомагає з тими ж функціями в полі TTL в IPv4.
Адреса джерела: це 16-байтове інтернет-адреса, що ідентифікує джерело дейтаграми.
Адреса призначення: це 16-байтова Інтернет-адреса, яка зазвичай описує кінцевий пункт призначення дейтаграми.
Ключові відмінності між IPv4 і IPv6
Давайте розглянемо істотну різницю між IPv4 і IPv6.
- IPv4 має 32-розрядну довжину адреси, тоді як IPv6 має 128-бітну довжину адреси.
- Адреси IPv4 представляють двійкові числа в десяткових числах. З іншого боку, адреси IPv6 виражають двійкові числа в шістнадцятковій системі.
- IPv6 використовує фрагментацію з кінця до кінця, тоді як IPv4 вимагає від проміжного маршрутизатора фрагментувати будь-яку дейтаграму, яка є занадто великою.
- Довжина заголовка IPv4 становить 20 байт. Навпаки, довжина заголовка IPv6 становить 40 байт.
- IPv4 використовує поле контрольної суми у форматі заголовка для обробки перевірки помилок. Навпаки, IPv6 видаляє поле контрольної суми заголовка.
- У IPv4 базовий заголовок не містить поля для довжини заголовка, а поле 16-розрядної довжини корисного навантаження замінює його в заголовку IPv6.
- Поля опцій у IPv4 використовуються як заголовки розширень в IPv6.
- Поле Time to live у IPv4 позначає ліміт Hop в IPv6.
- Поле довжини заголовка, яке присутнє в IPv4, усувається в IPv6, оскільки довжина заголовка фіксується в цій версії.
- IPv4 використовує мовлення для передачі пакетів на цільові комп'ютери, в той час як IPv6 використовує багатоадресну передачу та anycasting.
- IPv6 забезпечує аутентифікацію та шифрування, але IPv4 не надає її.
Висновок
IPv6 зберігає багато основних концепцій з поточного протоколу IPv4, але змінює більшість деталей. IPv4 був розроблений як транспортно-комунікаційний засіб, але кількість звернень прийшла до вичерпання, що стало причиною розвитку IPv6. IPv6 забезпечує масштабованість, гнучкість і бездоганні можливості в області мереж.
