什么是IPv6?IPv6和IPv4有哪些区别?

发布时间:2022-01-04 00:00:00

一、什么是IPv4?


IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”(互联网协议第6版)的缩写,是用于替代IPv4的下一代IP协议,也就是下一代互联网的协议。


IPv6的使用,不仅能解决网络地址资源数量的问题,而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。其128位地址格式将以其在IP地址数量、安全性、移动性、服务质量等方面的巨大优势,改变现代信息生活。


互联网数字分配机构(IANA)在2016年已向国际互联网工程任务组(IETF)提出建议,要求新制定的国际互联网标准只支持IPv6,不再兼容IPv4。


二、IPv6和IPv4的区别

IP地址IPV4由32位正整数来表示,IP地址在计算机中是以二进制的方式处理,但为了方便记忆采用点十进制的标记方式(8位为一组,分四组,每一组都转换为十进制)如下:


格式

示例

IPV4二进制

11000000 10101000 00000001 00000001

IPV4十进制

192 168 1 1

点分十进制

192.168.1.1


与IPv4相比IPv6采用128位的地址,而IPv4使用的是32位。因此新增的地址空间支持2^128 个地址,具体数量为340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456个有人说IPv6的地址数可能比全世界的沙子还要多,足以解决目前IPv4地址量不足的问题。IPv6二进位制下为128位长度,以16位为一组,每组以冒号“:”隔开,可以分为8组


IPv6文本格式为 xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx,其中每个 x 都是十六进制数,表示 4 位。例如:


2001:0db8:86a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344


三、IPv6有哪些优点呢?


1.更大的地址空间


上面我们也反复提到了IPv6与IPv4相比拥有大得多的地址空间,可以满足现在所有用户以及未来物联网、工业互联网等新技术领域的需求。


2.更高效的路由


IPv6聚集减少了路由表条数,分层使路由更加高效。在IPv6网络中,数据包分片是由源节点而不是中间路由器来处理,提升了IPv6转发效率。


3.更高效的数据包处理


与IPv4相比,IPv6不 包含IP级别的校验和,因此不需要在每个路由器跃点都重新计算校验和。


4.更高的安全性能


与IPv4相比,IPv6不 包含IP级别的校验和,因此不需要在每个路由器跃点都重新计算校验和。

四、IPv6技术特性


IPv6 在解决了 IPv4 的地址匮乏问题的同时,还在许多方面实现了优化改进,主要包括以下五点:


第一,IPv6 具有层次化的编址方式,地址分配遵循聚类(Aggregation)的原则,同时通过使用更小的路由表,使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,有利于骨干网路由器对数据包的快速转发有效提高转发速度。


第 二,IPv6 增 强 了 组 播 支 持 以 及 对 流 的控制能力,为多媒体应用和服务质量(QoS,Quality of Service) 控 制 提 供 了 更 好 的 网 络 平台。


第三,IPv6 同时定义了更灵活的地址配置机制:无状态和有状态地址自动配置机制。


第四,IPv6简化了数据包报头,减少处理器开销并节省网络带宽。这就使得路由器在处理 IPv6 报头时更为高效。此外,IPv6 使用新的头部格式,其选项与基本头部分开,如果新的技术或应用需要,可将选项插入到基本头部与上层数据之间,这在简化路由处理过程中保证了协议的可扩展性。


第五,IPv6 拥有基于海量地址空间下的即插即用优势,可更便捷地支持移动性,并可更方便地支持快速、层次、代理以及分布式等多种模式下的移动性管理。

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