Unterschied zwischen IPv4- und IPv6-Protokollen

IPv4 vs. IPv6-Protokolle | IP-Adressierungsschemata und Einschränkungen

Internetprotokoll

IP (Internet Protocol) ist 1981 in der IETF (Internet Engineering Task Force) RFC791 (Request for Comments) definiert. IP ist ein verbindungsloses Protokoll, das in paketvermittelten Kommunikationsnetzwerken verwendet wird. IP ermöglicht die Übertragung von Daten von einem Host zu einem anderen, wobei der Host mit einer eindeutigen Nummer namens IP-Adresse identifiziert wird. IP unterstützt keine garantierte Zustellung oder Aufrechterhaltung der Lieferreihenfolge. Es funktioniert so, dass es mit dem besten Aufwand liefert, so dass es in Paketübertragungsnetzen unter dem besten Verkehrsaufkommen fällt. Die Schicht über IP (TCP) sorgt für die garantierte Zustellung und Sequenzierung von Paketen.

Die IP-Adresse ist eine Nummer, mit der ein Host im Computernetzwerk weltweit eindeutig identifiziert werden kann. In einem echten Wortbeispiel können Sie wie eine Telefonnummer mit einer Landeskennzahl denken, die eindeutig ist, um eine Person zu erreichen. Wenn Alice Bob anrufen möchte, ruft Alice die Telefonnummer von Bob an, genau in der Paketkommunikation, wenn Alice ein Paket an Bob senden möchte. Alice sendet das Paket an Bobs IP-Adresse, die eindeutig ist. Diese IP-Adressen werden als öffentliche IP oder echte IP bezeichnet. Stellen Sie sich einen Fall vor, in dem Alice Bobs Büro anruft und die Nebenstellennummer anstößt, um Bob zu erreichen. Die Nebenstellennummer ist von außen nicht erreichbar, da diese Nebenstelle privat ist. (Ext. 834929), die gleiche Nebenstellennummer kann auch in einem anderen Unternehmen vorhanden sein. (Firma B-Ext 834929). Es ist wie in der IP-Welt, es gibt auch private IP-Adressen, die in einem privaten Netzwerk verwendet werden. Dies ist von außen nicht direkt erreichbar und auch nicht einzigartig.

IPv4

Definiert in RFC 791

Dies ist eine 32-Bit-Nummer zur Identifizierung von Hosts. Der gesamte Adressraum beträgt also 232, was nahezu gleich 4 × 109 ist. IP wird in klassenbezogenen und klassenlosen Konzepten betrieben, um den Adressmangel zu überwinden. Ein klassisches Netzwerk ist ein Adressierungsplan, um das Netzwerk und die Hosts der Netzwerke zu identifizieren. IPv4 weist 5 Klassen A, B, C, D und E auf. In Klasse A kennzeichnen die ersten 8 Bits von 32 Bits das Netzwerk, und Klasse B gibt die ersten 16 Bits an und in Klasse C die 24 Bits. Wenn Sie eine Klasse-C-Adresse in Betracht ziehen, identifizieren die ersten 24 Bits den Netzwerkteil und die letzten 8 Bits, um die Hosts in diesem bestimmten Netzwerk zu identifizieren. Theoretisch kann ein Netzwerk der Klasse C nur 28 enthalten, also 256 Hosts.

Aufgrund der Beschränkung des Adressraums wurde 1993 CIDR (Classless Inter-Domain Routing) eingeführt. Statt mit einem festen Netzwerkteil und einem Hostteil führt CIDR eine variable Länge des Netzwerks und des Hostteils mit relevanten Subnetzmasken ein.

IPv6

Definiert in RFC 2460

IPv6 wird eingeführt, um den Mangel an IP-Adressraum zu überwinden. IPv6 ist eine 128-Bit-Nummer mit einem Adressraum von 2128 (etwa 3,4 × 1038). Dies gibt die Flexibilität, die Adressraumprobleme und den Routingverkehr zu überwinden.

Adressformat:

In IPv6 definieren hier die ersten 64 Bits den Netzwerkteil und der Rest der 64 Bits ist der Hostadressenteil. IPv4 wird in 4 Blöcken von je 8 Bit dargestellt, während IPv6 durch 8 Gruppen von 16-Bit-Hexadezimalwerten dargestellt wird, die durch Doppelpunkte voneinander getrennt sind.

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

Für eine einfache Verwendung kann es mit den folgenden Regeln abgekürzt werden

(1) Führende Nullen innerhalb eines 16-Bit-Werts können weggelassen werden

(2) Ein einzelnes Vorkommen aufeinanderfolgender Nullgruppen innerhalb einer Adresse kann durch einen Doppelpunkt ersetzt werden

2607: f0d0: 1002: 0051: 0000: 0000: 0202: 0004 kann wie folgt geschrieben werden

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

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

Hauptmerkmale von IPv6

(1) Großer Adressraum, da es 128 Bit ist

(2) Erweiterte Unterstützung für Multicast

(3) Unterstützung für die Netzwerkschichtsicherheit

(4) Unterstützung der Mobilität

(5) Erweiterbarer Header, falls erforderlich

(6) Größere Payloads, die in IPv6 unterstützt werden, wenn das Netzwerk größere MTU unterstützt. (Jumbogramme)

Zusammenfassung:

(1) IPv4 ist ein 32-Bit-Adressraum, während IPv6 einen 128-Bit-Adressraum hat.

(2) CIDR wurde zur optimierten Nutzung von IPv4 eingeführt

(3) Das IPv4-Format ist vier Oktect und IPv6 ist ein 8-Block-Hexadezimalwert.

(4) Obwohl IPv4 nur eingeschränkte Multicast-Funktionen unterstützt, unterstützt IPv6 Multicast-Funktionen umfassend

(5) IPv6 vermeiden dreieckiges Routing, da es Mobilität unterstützt

(6) IPv6 unterstützt eine größere Nutzlast als IPv4

(7) IP-Tunneling wird derzeit für die IPv4- und IPv6-Verbindung verwendet.