IPv4 и IPv6: что это такое и в чем разница
Internet Protocol наиболее важный протокол коммуникации в Internet Protocol Suite, который используется для маршрутизации и адресации пакетов для сетевых устройств например, компьютеры, ноутбуки в одной сети или в ряде взаимосвязанных сетей. В настоящее время существует две версии интернет-протокола: IPv4 и IPv6 . Что означают IPv4 и IPv6? Как различить IPv6 и IPv4? Дальше подробно расскажем об основных отличиях.
IPv4 — что это такое?
Так называют четвертую версию IP, устанавливающую правила функционирования компьютерных сетей по принципу обмена пакетами. Отличительная черта это версий в том, что она использует 32-битную адресную схему, позволяя хранить 2^32 адреса (4,19 млрд. адресов). Когда устройство (компьютер, коммутатор или любое другое оборудование) подключается к интернету и выходит в глобальную сеть, ему присваивается уникальный IP-адрес. Это может быть, например, 192.149.252.76 или другой набор цифр.
Отметим основные особенности данной версии протокола:
1. Протокол без установления соединения.
2. Разрешает создание простого виртуального коммуникационного уровня на разнообразных устройствах
3. Не требует большого объема памяти.
4. Поддерживается миллионами устройств.
5. Предлагает видеотеки и конференции.
Однако уже вскоре после появления и запуска IPv4 были выявлены его основные недостатки — в первую очередь отсутствие масштабируемости. Немаловажен и тот факт, что для полноценной работы протокола нужны надстройки вроде ICMP и ARP. Поскольку со временем требований к интернету становилось всё больше, появилась потребность в новом более совершенном протоколе коммуникации. Так были направлены усилия на разработку IPv6. Появилась новая версия, которая отвечает более жестким требованиям лучше, чем предыдущая версия.
IPv6 — что это такое?
IPv6 развернули в 1999 году. Одной из причин его появления стал крайне высокий спрос на IP-адреса. То есть к этому моменту IP-адресов по IPv4 банально стало не хватать для удовлетворения основных требований. Здесь стоит отметить, что IP-уровень стека протоколов TCP/IP считается самой важной частью всей архитектуры глобальной сети. Так вместе с IPv6 стал доступен еще больший запас адресов, покрывающий текущий уровень спроса. IPv6 — это 128-битный IP-адрес, поддерживающий 2^128 интернет-адресов. Использование IPv6 решает проблему ограниченных ресурсов сетевых адресов, плюс устраняет барьеры для многих устройств доступа. Адрес IPv6 можно записать в виде 3ffe: 1900: fe21: 4545: 0000: 0000: 0000: 0000.
Основные особенности новой версии протокола:
1. Иерархическая инфраструктура адресации и маршрутизации.
2. Конфигурация с сохранением состояния и без сохранения состояния.
3. Поддержка качества обслуживания (QoS).
4. Идеальный протокол для взаимодействия с соседними узлами.
Мы можем говорить, что по своему назначению IPv4 и IPv6 полностью одинаковы, так как оба протокола обеспечивают идентификацию компьютеров и другого оборудования, подключенного к глобальной сети. Но он по-разному работают. Каковы различия между IPv4 и IPv6?
Отличия между IPv4 и IPv6?
Исходя из особенностей двух версий протокола и всего вышесказанного в целом, можно отметить ключевые отличия между ними. Они следующие:
128 бит в IPv6-адресе представлены в виде восьми 16-битных шестнадцатеричных блоков с двоеточиями между этими блоками. Например, 2dfc:0:0:0:0217:cbff:fe8c:0. Когда IPv4 записывается в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Через дробь указывают маски подсети — 192.168.0.0/16.
IPv4 использует широковещательные адреса для передачи соответствующих пакетов, IPv6 многоадресные группы.
IPv4 использует 0.0.0.0 как неопределенный адрес, а 127.0.0.1 для создания адреса обратной связи (loopback). В IPv6 для этих целей используются :: и ::1.
IPv4 использует глобально уникальные публичные адреса для трафика и «частные» адреса, IPv6 глобально уникальные юникаст-адреса и локальные адреса (FD00::/8).
В конце-концов, IPv6 просто лучше прошлой версии. По каким параметрам? Например, протокол обеспечивает более эффективную маршрутизацию без фрагментации пакетов. К тому же в этой версии предусмотрена технология QoS, способная выявлять чувствительные в отношении задержки пакеты.
Улучшенная структура заголовка уменьшает временные потери на обработку, а для упрощения администрирования сети предусмотрена автоконфигурация адресов.
Какой протокол быстрей и безопасней?
Нельзя сказать, что IPv6 безопасней IPv4. В этом плане они одинаковы. Но после запуска IPv6 стала доступной возможность шифровать интернет-трафик с помощью стандарта шифрования IPSec. Он менее распространен, чем SSL, тем не менее, не даёт прочитать содержимое трафика при его перехвате. Обеспечить шифрование можно только при помощи специального оборудования, стоящего немалые деньги. Справедливости ради стоит сказать, что IPSec можно реализовать и на IPv4.
Еще один популярный вопрос — какая версия быстрей. Здесь подчеркнем, что вы не ощутите серьезную разницу в скорости интернета с IPv6 и IPv4. У IPv6 простой формат, но во время перехода некоторые методы вроде IPv6-туннелей будут создавать дополнительную задержку при преобразовании запросов в IPv4. Поэтому прибавки скорости с использованием IPv6 вы не почувствуете, как и замедления скорости интернета в случае использования IPv4.
Почему не все переходят на IPv6?
Главный вопрос — финансовый. Переход на IPv6 требует полной замены всего сетевого оборудования (коммутаторов и тд), заточенного для работы с IPv4. Поэтому не все считают рациональным что-либо менять. Плюс ко всему, сильно замедляют переход на новый протокол динамические IP-адреса. Это одна из мер по борьбе с нехваткой адресов. После подключения и отключения от интернета пользователь с динамическим «айпишником» освобождает его и делает доступным для других пользователей. Но это не означает, что сегодня IPv6 не используется. По сведениям некоторых провайдеров в США, около половины абонентов перешли на использование этой версии протокола. Сегодня он активно используется параллельно с предыдущей версией.
В чем разница между IPv4 и IPv6
Интернет-протоколы, или так называемые, IP-адреса – протокол связи, через который происходит передача данных (датаграмм). С их помощью соединяются все персональные компьютеры и другие устройства из разных уголков мира, превращаясь в единую сеть – интернет. По IP определяется месторасположение оборудования, перевод информации в датаграммы и указывается их путь от источника к получателю. Работают интернет-протоколы на основании определенных закономерностей и требований, требующих обязательного учета при передаче данных.
Всемирная сеть постоянно развивается. И, чтобы соответствовать постоянно возрастающим нормам и требованиям, видоизменяются и стандарты. Так, наряду с системой IPv4 на рынке представлена еще одна – IPv6. В чем же отличие? Что лучше: IPv4 или IPv6 и так ли просто будет перейти на более высокую версию протокола связи?
Что это: IPv4 и IPv6?
IPv4 – один из основных интернет-стандартов, реализованных на правилах взаимодействий между сетями на онлайн-просторах. Его первая версия разработана в конце 60-х годов прошлого века специально для компьютерной сети американского Министерства обороны – Arpanet (Advanced Research Projects Agency Network, Сеть Агентства передовых исследований). Именно она считается прародителем интернета. В работе этот протокол применяет 32-битные поля источника и адресата, ограничивающие допустимое пространство до 4,3 млрд. адресов. А на сегодня их общее количество уже перевалило через 20 млрд., и цифра постоянно увеличивается.
IPv4 применяется для обеспечения качественного соединения в сетях, основываясь на коммутационных пакетах. Здесь реализована технология передачи датаграмм, имеющая непосредственную связь между текущей нагрузкой на трафик и пропускной способностью, временем доставки. Но здесь нет гарантий, что информация будет доставлена или доставлена только один раз, без повторов. Также в IPv4 не предусмотрено определенной последовательности действий.
Ограничения 4 версии интернет-протокола стимулировали работы над более усовершенствованным поколением еще в первой половине 90-х годов прошлого века. Разрабатывала это Целевая группа Internet Engineering Task Force (IETF). Специалистам удалось решить проблему с ограничением количества адресов, теперь их предоставляется бесконечное множество. Не актуальным стало и исчерпание IP-адреса. Но все же IPv4 и IPv6 сети достаточно схожи между собой: 6 версия интернет-протокола обеспечивает абсолютную передачу данных по разным сетям, основываясь на уникальных принципах проектирования, которые были реализованы в 4 поколении. Но она уже применяет 128-битные адреса, способные обеспечить «именем» более, чем 34*10 37 пользователей. А этого более, чем хороший запас.
Что такое IPv4 и IPv6?
IP адрес — это интернет-протокол. Используется для адресации в сети.
IPv4 — четвертая версия протокола, это запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Например, 44.112.11.55.
В связи с тем, что IPv4 имеет весьма ограниченное количество адресов, была разработана новая версия IPv6.
Адреса IPv6 отображаются как восемь групп по четыре шестнадцатеричные цифры, разделённые двоеточием. Например, 2001:0db8:11a3:09d7:1f34:8a2e:07a0:765d
На данный момент повсеместно активно внедряется IPv6. Для серверов мы выдаем IPv6 бесплатно при активации сервера.
К сожалению, указанные версии протокола несовместимы. Поэтому, если Ваш провайдер не поддерживает IPv6, то зайти на сайт\сервер по данному адресу Вы не сможете.
Что такое IPv6 и почему оно лучше IPv4
В чем сложность? Разговор о том, что такое IPV6, нужно начать с того, что первооткрыватели Интернета сделали большую ошибку. Ведь почти 50 лет назад они даже представить себе не могли, что в кармане каждого из нас будет компьютер, сопоставимый с тем, который отправлял ракету на Луну.
Что делать? Да, мы говорим об интернет-протоколе IPV4, возможности которого не способны охватить потребности современного мира. И потому уже давно идет речь об IPV6, который должен решить проблемы своего предшественника. Но что же это такое?
- Что такое протокол IPv4 и IPv6
- Дополнительные преимущества протокола IPv6
- Суть пакетов IPv6
- 3 основных типа адресов IPv6
- Разделение адресов IPv6 на подсети
- Что дало подключение IPv6
Пройди тест и узнай, какая сфера тебе подходит:
айти, дизайн или маркетинг.
Бесплатно от Geekbrains
Что такое протокол IPv4 и IPv6
Сетевой протокол TCP/IPv4 обеспечивает передачу данных в интернете и по локальным сетям в зашифрованном виде. Эта технология используется на протяжении уже более 30 лет. При этом каждый узел глобальной и локальной сети наделяется уникальным адресом.
Однако к началу 1990-х годов обнаружился серьезный недостаток такого подхода. Количество возможных IP-адресов ограничено — оно не должно быть более 4,23 млрд. Рано или поздно это бы произошло, поэтому потребовалось разработать новый протокол шестой версии — IPv6. Что это такое простыми словами – расскажем далее. Здесь же упомянем о некоторых сложностях массового внедрения новой технологии. Тем не менее, в США данный протокол успешно используется уже большей частью пользователей.
Вернемся к IPv4. Как было упомянуто, масштабируемость уникальных IP-адресов в этой версии сетевого протокола жестко ограничена. На уровне программных записей адреса здесь формируются в 32-битном формате в диапазоне от 0.0.0.0 до 255.255.255.255. Локальные сети наделяются дополнительным атрибутом «маска подсети», который пишется после символа «/».
В итоге каждый узел внутри Ethernet обычно имеет один внешний IP-адрес, который назначается интернет-провайдером и записывается как шлюз (маршрутизатор). Чтобы осуществить обмен данными между отдельными устройствами внутри локальной сети с возможностью выхода в глобальный интернет, потребуется сложное администрирование. А получение статических IP-адресов в рамках маршрутизации скорее всего повлечет за собой дополнительные расходы.
Мы подошли к вопросу, что такое доступ к IPv6 и каким образом этот доступ обеспечивается. Адрес здесь формируется по 128-битной системе и выглядит как последовательность из восьми 16-битных блоков, разделенных двоеточиями (например, 2dfc:0:0317:0:0:cfbf:fec8:0). Таким образом, максимальное число IP-адресов составляет уже 2 в 128 степени, и в случае масштабного внедрения данного протокола полностью снимается проблема нехватки сетевых адресов на обозримое будущее.
Узнай, какие ИТ — профессии
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес
Павел Симонов
Исполнительный директор Geekbrains
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Павел Симонов
Исполнительный директор Geekbrains
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023
Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда
Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка
Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием
ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains
Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽
Получить подборку бесплатно
Уже скачали 23696
При этом в технологии IPv6 реализована возможность сжатия кода. Соседние нулевые блоки автоматически сокращаются, оставляя вместо себя лишь парные символы двоеточия. То есть, внешний вид адреса FFEA:0:0:0:0:CF28:1612:4154 меняется на FFEA::CF28:1612:4154. Это существенно облегчает процессы записи, хранения и обработки кода.
В соответствии с регламентом протокола все сетевые адреса назначаются устройствам автоматически по уникальным MAC-адресам этих устройств. Иначе говоря, любая единица оборудования, имеющая доступ к всемирной сети, приобретает собственный IP-адрес, дающий возможность беспрепятственно соединяться с другими такими же единицами. Существует также альтернативная система генерации адресных кодов — с помощью специально настраиваемых маршрутизаторов.
Адреса подсети также предоставляются в огромном диапазоне. Подключаясь по IPv6, пользователь может получить более 256 адресов по маске «/128».
А вот сравнение двух протоколов по скорости передачи данных дает весьма неоднозначные результаты. По умолчанию технология IPv6 более скоростная, нежели IPv4, если оценивать показатель по какому-то выбранному сетевому устройству.
С другой стороны, в протоколе IPv4 используется NAT, позволяющий транслировать адреса пользователей и хранить в памяти сведения об установленных соединениях. Данная технология существенно нагружает оборудование, приводящее к резкому падению скорости передачи данных в пиковые моменты.
Шестая версия протокола отличается от четвертой также отсутствием необходимости в обработке отправляемых пакетов. Кроме того, не отслеживаются открытые соединения при маршрутизации доступа к узлам сети. Благодаря этому существенно снижается нагрузка на сетевые устройства, а у конечного пользователя — выравнивается скорость интернет-соединения. В итоге у провайдеров появляется возможность использовать более дешевое оборудование, потребляющее меньше ресурсов.
Дополнительные преимущества протокола IPv6
Какие еще функциональные нововведения были реализованы в протоколе IPv6?
- Использование более простого заголовка
Были исключены малозначительные параметры. Тем самым уменьшена нагрузка на маршрутизаторы во время обработки запросов.
- Повышение уровня безопасности
В саму технологию изначально заложены более защищенная аутентификация и максимальная конфиденциальность данных.