在互聯(lián)網(wǎng)世界中，IP地址是通信平臺(tái)，我們應(yīng)該知道IPv4與IPv6地址之間的比較。早些時(shí)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(gè)新號(hào)碼以便更好地通過 Internet 訪問。

但是，在您開始將業(yè)務(wù)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(jìn)行這種過渡、何時(shí)進(jìn)行這種過渡、IPv6 相對于 IPv4 的優(yōu)勢、過渡時(shí)的挑戰(zhàn)以及其他必要的細(xì)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(gè)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(shí)別任何系統(tǒng)并通過網(wǎng)絡(luò)連接它。在那之后，DNS（域名服務(wù)器）進(jìn)入圖片以便輕松訪問系統(tǒng)，因?yàn)橛涀「鞣N設(shè)備的 IP 地址可能會(huì)令人困惑。DNS 應(yīng)運(yùn)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(dǎo)航到網(wǎng)站的 URL。

因此，每當(dāng)您提出請求時(shí)，請通過瀏覽器導(dǎo)航至“?www.google.com ”。DNS會(huì)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(diǎn)

• 它提供無連接協(xié)議。
• 您可以使用 IPv4 在不同類型的設(shè)備上創(chuàng)建簡單的虛擬化通信層。
• 存儲(chǔ)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(tái)設(shè)備的廣泛支持。
• 它廣泛支持視頻庫和會(huì)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(kuò)展了地址范圍的 128 位地址。它提供八組擴(kuò)展地址組合，其中四組是用冒號(hào)分隔的十六進(jìn)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(gè)新的地址集來指定 Internet 上的設(shè)備。IPv6 允許理論上 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 或340 個(gè) undecillion 地址，為 Internet 上可用的每臺(tái)設(shè)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(gè)挑戰(zhàn)。在這里，我們將解釋 IPv6 如何優(yōu)于 IPv4。

IPv6的特點(diǎn)：

• 您將獲得分層尋址和路由基礎(chǔ)設(shè)施。
• 您將獲得設(shè)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(diǎn)交互。

IPv4 與 IPv6：我們?yōu)槭裁葱枰D(zhuǎn)型？

IP 地址用于為每個(gè)設(shè)備提供單獨(dú)的地址空間。每個(gè)設(shè)備都使用 IP 地址唯一標(biāo)識(shí)。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(shè)置了通過網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)分四進(jìn)制，xxxx，其中 x 的范圍在 0 到 255 之間。例如，162.0.92.146。IPv4 是一個(gè) 32 位地址空間，僅限于 232 個(gè)唯一主機(jī)，即大約 43 億個(gè) IPv4 地址。

2011 年，互聯(lián)網(wǎng)號(hào)碼分配機(jī)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(fù)未使用的 IPv4 地址空間，然后從中創(chuàng)建一個(gè)恢復(fù)的地址池。2014 年，IANA 再次重新分配池地址，導(dǎo)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(shè)備提供更多的地址空間?；ヂ?lián)網(wǎng)工程任務(wù)組在 1998 年提出了 IPv6 地址空間，提供了 128 位地址和一組四個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字（使用數(shù)字 0-9 加上字母 AF），用冒號(hào)分隔（例如，2022:gb8::8a6f： 762:7107)。

我們?nèi)绾斡猛?IPv4 地址

最初，人們認(rèn)為大約 43 億個(gè)地址足以滿足互聯(lián)網(wǎng)需求。但只有當(dāng)連接到互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量較少時(shí)才有可能，每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)唯一的 IP 地址。但隨著時(shí)間的推移，隨著數(shù)字化程度的提高，對移動(dòng)設(shè)備的需求也隨之增加。這導(dǎo)致每個(gè)人使用不同 IP 地址的設(shè)備數(shù)量增加。

隨著時(shí)間的推移，設(shè)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(gè) 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(luò)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(fèi)一大筆錢。一項(xiàng)?研究估計(jì)，到 2020 年，合法市場的每個(gè)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(huì)導(dǎo)致我們使用更新版本的 IP 地址 IPv6。不幸的是，這個(gè)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(gè)人過渡到較新版本或維護(hù)具有 IPv4 和 IPv6 方法的雙棧。

同時(shí)擁有這兩種選擇會(huì)占用大量投資、資源等。此外，它不會(huì)為您的客戶增加任何附加價(jià)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(gè)好處，并在可能的情況下開始過渡。它們不僅會(huì)為您提供更大的地址空間，還會(huì)讓您的溝通更加高效。以下是您在從 IPv4 過渡到 IPv6 時(shí)會(huì)遇到的一些好處。

• 擴(kuò)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?xì)w功于 IPv6 的 128 位結(jié)構(gòu)，提供了擴(kuò)展的地址空間，因此全球每個(gè)人都可以擁有多個(gè)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(shù)，例如物聯(lián)網(wǎng)。

與 IPv4 地址分配不同，已經(jīng)采取了一些預(yù)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(chǔ)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(jìn)行更輕松的通信?，F(xiàn)在，每個(gè)設(shè)備都可以擁有其唯一的全局地址，而無需復(fù)雜的路由方法，例如轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用程序開發(fā)來說，這是一個(gè)重要的障礙，因?yàn)樗鼈兺ǔＰ枰獎(jiǎng)?chuàng)造性的解決方法來進(jìn)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(dòng)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(dòng)配置。但是，對于 IPv4，您將需要一個(gè) DHCP 服務(wù)器來將地址分配給 Internet 上的特定設(shè)備。

使用 IPv6，路由器將向所有連接的設(shè)備提供所需的網(wǎng)絡(luò) ID，以生成特定的主機(jī) ID（最后 64 位），從而產(chǎn)生完整的 IPv6 地址。設(shè)備發(fā)送請求網(wǎng)絡(luò)地址的“路由器請求”(RS) 請求。然后，設(shè)備將從“路由器通告”（RA）中得到響應(yīng)。

這是否消除了對 DHCP 服務(wù)器的要求？并不真地。因?yàn)槿绻阌幸粋€(gè) IPv4 和 IPv6 的雙棧網(wǎng)絡(luò)，你需要配置一個(gè) DHCP 服務(wù)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(wù)器為您的設(shè)備提供其他 DHCP 選項(xiàng)。在某些情況下，您需要設(shè)置類似于 IPv4 的“有狀態(tài)”配置，以實(shí)現(xiàn)更可控的 IP 地址管理。

• 增加流動(dòng)性

由于 IPv4 限制的增加導(dǎo)致強(qiáng)制實(shí)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(dòng) IP (MIP) 的移動(dòng)設(shè)備。由于 IPv4 空間的地址池越來越少，讓移動(dòng)設(shè)備在漫游時(shí)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(dòng)設(shè)備。因此，每當(dāng)設(shè)備移動(dòng)到新網(wǎng)絡(luò)時(shí)，都會(huì)為移動(dòng)設(shè)備分配一個(gè)新的 IP 地址，從而通過其家庭網(wǎng)絡(luò)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(dòng) IPv4 不同，IPv6 中的流程經(jīng)過優(yōu)化，因?yàn)樗瞬槐匾娜锹酚刹⑹褂弥苯勇酚?。在這種情況下，每當(dāng)設(shè)備漫游時(shí)，它們都會(huì)使用家庭網(wǎng)絡(luò)來通告其新 IP 地址并進(jìn)行直接連接。這樣，家庭網(wǎng)絡(luò)就沒有負(fù)擔(dān)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(gè)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(huì)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(luò)的設(shè)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?yàn)樗麄冇胁煌奶攸c(diǎn)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(diǎn) (.) 分隔的二進(jìn)制位指定數(shù)字地址	用冒號(hào) (:) 分隔的二進(jìn)制位和十六進(jìn)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(luò)	不曾用過。
標(biāo)題字段	12個(gè)標(biāo)題字段	8個(gè)標(biāo)題字段
標(biāo)題字段的長度	20長	40長
校驗(yàn)和	是的，它有。	沒有校驗(yàn)和字段。
班級(jí)數(shù)	等級(jí)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(hù)程序支持。	不支持，因?yàn)樗褂渺o態(tài)路由。
網(wǎng)絡(luò)配置 (NC)	手動(dòng)或使用 DHCP。	自動(dòng)配置。
SNMP	系統(tǒng)管理協(xié)議	SNMP 不支持 IPv6。
移動(dòng)性和互操作性	由于受限的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，它具有受限的移?dòng)性和互操作性能力。	IPv6 提供嵌入式互操作性和移動(dòng)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(huì)面臨各種挑戰(zhàn)。因此，在開始過渡證明對您的業(yè)務(wù)有益時(shí)，您必須考慮各個(gè)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(dāng)?shù)挠?jì)劃會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)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(luò)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(jìn)行這種過渡的公司都必須確保他們有適當(dāng)?shù)倪^渡計(jì)劃，因?yàn)檫^渡失敗的可能性很大。IT 團(tuán)隊(duì)在他們的雷達(dá)上跟蹤每臺(tái)設(shè)備，以提供唯一的 IP 地址。跟蹤每臺(tái)設(shè)備并非易事，需要手動(dòng)和自動(dòng)參與此過程。

• 兼容性問題

您必須知道，每臺(tái)設(shè)備都不顯示與 IPv6 地址空間的兼容性。大多數(shù)應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)解決方案不支持 IPv6。為了消除失敗的可能性，您必須進(jìn)行嚴(yán)格的測試過程來驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)上的所有內(nèi)容，以確保特定應(yīng)用程序在遷移到新協(xié)議后能夠高效工作。IT 團(tuán)隊(duì)必須考慮事實(shí)，例如如果設(shè)備和應(yīng)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(shí)現(xiàn)來克服這個(gè)兼容性問題，他們同時(shí)處理 IPv4 和 IPv6。但是，管理這兩個(gè)版本可能會(huì)帶來安全挑戰(zhàn)，因?yàn)槟赡軣o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(fù)雜，但更難記住 IPv6，因?yàn)樗蓴?shù)字和十六進(jìn)制組合組成。在手動(dòng)輸入 IPv6 地址時(shí)，這可能會(huì)導(dǎo)致更高的錯(cuò)誤。在關(guān)鍵情況下使用或連接時(shí)最好自動(dòng)化輸入 IPv6 地址的過程。

• 需要熟練的團(tuán)隊(duì)來處理網(wǎng)絡(luò)

在過渡之前，您的所有網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)，包括網(wǎng)絡(luò)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(guān)鍵，還需要考慮其他因素。此外，IT 團(tuán)隊(duì)必須知道如何解決和排除與 IPv6 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的問題。因此，請確保您有足夠的資源和訓(xùn)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(gè)最佳實(shí)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(jìn)行授權(quán)訪問，從而確保完全安全。團(tuán)隊(duì)必須確保適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)分段并阻止特定流量以阻止網(wǎng)絡(luò)攻擊。您甚至可以利用有狀態(tài)的 DHCPv6 來實(shí)現(xiàn)更好的活動(dòng)跟蹤、可追溯性和可見性，從而提高安全性。

• 標(biāo)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(gè)設(shè)備都由其 IP 地址唯一標(biāo)識(shí)，并且需要與網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備建立連接。互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議有兩個(gè)版本——IPv4 和 IPv6。今天，大多數(shù)設(shè)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(gè)新的地址空間來迎合互聯(lián)網(wǎng)上更多的設(shè)備，即128位地址的IPv6。

IPv6地址空間被認(rèn)為足夠多年。IPv6克服了 Pv4 協(xié)議的幾個(gè)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(shí)間和詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)?？赡軙?huì)出現(xiàn)幾個(gè)挑戰(zhàn)。因此，在進(jìn)行過渡之前，請做好準(zhǔn)備并使用正確的資源進(jìn)行備份。