IP verzia 4 (IPv4) generuje 4, 29 x 109 jedinečných sieťových adries, ktoré sú nedostatočné v množstve a výsledkom je, že internet nemá dostatok priestoru. Zatiaľ čo IP verzia 6 (IPv6) produkuje 3, 4 x 1038 adries a je škálovateľným a flexibilným riešením aktuálneho problému.
Po prvé, chápeme, čo je internetový protokol. Štandardný protokol TCP / IP, ktorý definuje IP datagramu ako jednotku informácií, ktorá sa pohybuje po internete. Je to nespoľahlivý a neviazaný protokol datagramu - služba s najvyššou mierou úsilia. Internet je abstrakciou fyzických sietí a poskytuje rovnaké funkcie, ako je prijímanie a poskytovanie paketov.
IP poskytuje tri hlavné veci, ktoré sú:
- Špecifikácia presného formátu všetkých údajov.
- Vykonáva funkciu smerovania a vyberá cestu na odosielanie údajov.
- Zahŕňa súbor pravidiel, ktoré podporujú myšlienku nespoľahlivého dodania paketov.
Porovnávacia tabuľka
| Základy porovnania | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| Konfigurácia adresy | Podporuje konfiguráciu manuálneho a DHCP. | Podporuje automatickú konfiguráciu a prečíslovanie |
| Celistvosť pripojenia od konca ku koncu | nedosiahnuteľný | dosiahnuteľný |
| Adresa priestoru | Môže generovať 4, 29 x 10 9 adries. | Môže produkovať pomerne veľký počet adries, tj 3, 4 x 10 38 . |
| Bezpečnostné funkcie | Bezpečnosť závisí od aplikácie | IPSEC je vstavaný v protokole IPv6 |
| Dĺžka adresy | 32 bitov (4 bajty) | 128 bitov (16 bajtov) |
| Zastúpenie adresy | V desiatkovej | V šestnástkovej sústave |
| Fragmentácia vykonaná spoločnosťou | Smerovače odosielateľ a smerovanie | Iba odosielateľ |
| Identifikácia toku paketov | Nie je k dispozícií | Dostupné a používa pole označenia toku v hlavičke |
| Políčko kontrolného súčtu | k dispozícii | Nie je k dispozícií |
| Schéma prenosu správ | vysielania | Multicasting a Anycasting |
| Šifrovanie a overenie | Neboli poskytnuté | za predpokladu |
Definícia protokolu IPv4
Adresa IPv4 je 32-bitová binárna hodnota, ktorá sa môže zobraziť ako štyri desatinné čísla. Adresný priestor IPv4 ponúka približne 4, 3 miliardy adries. Iba 3, 7 miliardy adries môže byť pridelených len zo 4, 3 miliardy adries. Ostatné adresy sú zachované pre špecifické účely, ako je napríklad multicasting, súkromný adresný priestor, testovanie loopback a výskum.
IP verzia 4 (IPv4) používa vysielanie na prenos paketov z jedného počítača do všetkých počítačov; to pravdepodobne spôsobuje problémy niekedy.
Bodovo-desatinná notácia IPv4
128.11.3.31
Formát paketu
Datagram IPv4 je paket s premenlivou dĺžkou zložený z hlavičky (20 bajtov) a dát (až 65 536 spolu s hlavičkou). Záhlavie obsahuje informácie nevyhnutné pre smerovanie a doručovanie.
Záhlavie základne
Verzia: Definuje číslo verzie IP, tj v tomto prípade je 4 s binárnou hodnotou 0100.
Dĺžka záhlavia (HLEN): predstavuje dĺžku záhlavia v násobku štyroch bajtov.
Typ služby: Určuje spôsob manipulácie s datagramom a zahŕňa jednotlivé bity, ako napríklad úroveň výkonnosti, spoľahlivosť a oneskorenie.
Celková dĺžka: Označuje celú dĺžku IP datagramu.
Identifikácia: Toto pole sa používa pri fragmentácii. Datagram je rozdelený, keď prechádza rôznymi sieťami tak, aby zodpovedal veľkosti sieťového rámca. V tom čase je každý fragment určený poradovým číslom v tomto poli.
Vlajky: Bity v poli vlajok spracovávajú fragmentáciu a identifikujú prvý, stredný alebo posledný fragment atď.
IPv4 Datagram
Odsadenie fragmentácie: Je to ukazovateľ, ktorý predstavuje posun dát v pôvodnom dátovom agregáte.
Čas žiť: Definuje počet chmeľov, ktoré môže datagram prejsť pred jeho odmietnutím. Jednoducho povedané, špecifikuje trvanie, počas ktorého zostáva datagram na internete.
Protokol: Pole protokolu určuje, ktoré dátové protokoly hornej vrstvy sú zapuzdrené v datagram (TCP, UDP, ICMP atď.).
Kontrolný súčet hlavičky: Toto je 16-bitové pole, ktoré potvrdzuje integritu hodnôt hlavičky, nie zvyšok paketu.
Zdrojová adresa: Je to štyribajtová internetová adresa, ktorá identifikuje zdroj datagramu.
Cieľová adresa: Toto pole je 4 bajty, ktoré identifikuje konečný cieľ.
Voľby: Poskytuje viac funkčnosti dátovej agendy IP. Navyše môžu prenášať polia, ako je riadenie smerovania, časovanie, riadenie a zarovnanie.
IPv4 je dvojúrovňová štruktúra adries (net id a host ID) rozdelené do piatich kategórií (A, B, C, D a E).
Definícia protokolu IPv6
Adresa IPv6 je 128-bitová binárna hodnota, ktorá sa môže zobraziť ako 32 hexadecimálnych číslic. Colony izolujú záznamy v sekvencii 16-bitových hexadecimálnych polí. Poskytuje 3, 4 x 1038 adries IP. Táto verzia adresovania IP je navrhnutá tak, aby spĺňala potreby vyčerpávajúcich IP a poskytovala dostatočné adresy pre budúce požiadavky na rast internetu.
Keďže protokol IPv4 používa dvojúrovňovú štruktúru adries, kde použitie adresového priestoru nie je dostatočné. To bol dôvod, prečo sa navrhuje IPv6, aby sa prekonali nedostatky IPv4. Formát a dĺžka adries IP boli zmenené spolu s formátom paketov a protokoly boli tiež upravené.
Hexadecimal Colon Notation of IPv6
FDEC: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF
Formát paketu IPv6
Každý paket pozostáva z povinnej základnej hlavičky, ktorej sa podarilo užitočné zaťaženie. Užitočné zaťaženie zahŕňa dve časti, a to voliteľné prídavné hlavičky a údaje z hornej vrstvy. Základná hlavička spotrebúva 40 bajtov, inverzne hlavičky rozšírenia a údaje z hornej vrstvy zvyčajne obsahujú až 65 535 bajtov informácií.
Záhlavie základne
Verzia: Toto štyri-bitové pole špecifikuje verziu IP, tj 6 v tomto prípade.
Priorita: Definuje prioritu paketu týkajúcu sa dopravných zápch.
Označenie toku: Dôvodom pre navrhovanie tohto protokolu je uľahčenie špeciálneho ovládania určitého toku dát.
Dĺžka zaťaženia: Definuje celkovú dĺžku dátovej agendy IP s výnimkou základnej hlavičky.
Ďalšia záhlavia: je to osembitové pole, ktoré popisuje hlavičku, ktorá zachyti záhlaví základne v datagram. Nasledujúca hlavička je jedna z voliteľných hlavičiek rozšírení, ktoré používa IP alebo záhlavie pre protokol hornej vrstvy, ako napríklad UDP alebo TCP.
Limit chmeľu: Toto pole obmedzenia chmeľu s osembitmi pomáha s rovnakými funkciami v poli TTL v protokole IPv4.
Zdrojová adresa: Je to internetová adresa 16 bajtov, ktorá identifikuje zdroj datagramu.
Cieľová adresa: Ide o internetovú adresu s rozlíšením 16 bajtov, ktorá všeobecne opisuje konečný cieľ datagramu.
Kľúčové rozdiely medzi IPv4 a IPv6
Pozrime sa na podstatný rozdiel medzi IPv4 a IPv6.
- IPv4 má 32-bitovú dĺžku adresy, zatiaľ čo IPv6 má 128-bitovú dĺžku adresy.
- Adresy IPv4 predstavujú binárne čísla v desatinných číslach. Na druhej strane adresy IPv6 vyjadrujú binárne čísla v hexadecimálnom formáte.
- IPv6 používa koncovú fragmentáciu, zatiaľ čo protokol IPv4 vyžaduje sprostredkovateľ smerovača na fragmentáciu príliš veľkého datagramu.
- Dĺžka hlavičky protokolu IPv4 je 20 bajtov. Na rozdiel od toho je dĺžka hlavičky IPv6 40 bajtov.
- IPv4 používa pole kontrolnej sumy vo formáte hlavičky na spracovanie kontroly chýb. Naopak, IPv6 odstraňuje pole kontrolného súčtu hlavičiek.
- V protokole IPv4 základná hlavička neobsahuje pole pre dĺžku hlavičky a pole 16-bitovej dĺžky užitočného zaťaženia ju nahradí v hlavičke protokolu IPv6.
- Pole možností v protokole IPv4 sa používajú ako hlavičky rozšírenia v protokole IPv6.
- Pole "Život na poli" v protokole IPv4 sa označuje ako hranica chmeľu v protokole IPv6.
- Pole dĺžky hlavičky, ktoré je prítomné v protokole IPv4, je odstránené v protokole IPv6, pretože v tejto verzii je pevná dĺžka hlavičky.
- IPv4 využíva vysielanie na prenos paketov do cieľových počítačov, zatiaľ čo protokol IPv6 využíva multicasting a anycasting.
- IPv6 poskytuje autentifikáciu a šifrovanie, ale IPv4 ju neposkytuje.
záver
IPv6 si zachováva mnoho základných konceptov z aktuálneho protokolu, IPv4, ale mení väčšinu podrobností. IPv4 bol navrhnutý ako dopravný a komunikačný prostriedok, ale počet adries dosiahol vyčerpanie, čo bolo dôvodom pre vývoj IPv6. IPv6 poskytuje škálovateľnosť, flexibilitu a bezproblémové možnosti v oblasti vytvárania sietí.
