IP-versioon 4 (IPv4) genereerib 4, 29 x 109 unikaalset võrguaadressi, mis ei ole piisav kogus ja selle tulemusena on internet tühi. IP-versioon 6 (IPv6) toodab 3, 4 x 1038 aadressi ning on skaleeritav ja paindlik lahendus praegusele probleemile.
Kõigepealt mõelgem, mis on Interneti-protokoll. TCP / IP standardprotokoll, mis määratleb IP-datagrammi kui infoühikut, mis liigub üle interneti. See on ebausaldusväärne ja ühenduseta datagrammiprotokoll - parimat pingutust pakkuv teenus. Internet on füüsiliste võrkude võtmine ja pakub samu funktsioone nagu pakettide vastuvõtmine ja edastamine.
IP pakub kolme peamist asja, mis on:
- Kõigi andmete täpse vormi täpsustamine.
- See teostab marsruutimisfunktsiooni ja valib tee andmete saatmiseks.
- See hõlmab eeskirjade kogumit, mis toetavad ebausaldusväärse pakettide edastamise ideed.
Võrdluskaart
| Võrdluse alus | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| Aadressi seadistamine | Toetab käsitsi ja DHCP konfiguratsiooni. | Toetab automaatse konfiguratsiooni ja nummerdamist |
| Ühenduse terviklikkus | Ei ole võimalik | Saavutatav |
| Aadressiruum | See võib luua 4, 29 x 10 9 aadressi. | See võib tekitada üsna palju aadresse, st 3, 4 x 10 38 . |
| Turvaelemendid | Turvalisus sõltub rakendusest | IPSEC on sisestatud IPv6 protokollis |
| Aadressi pikkus | 32 bitti (4 baiti) | 128 bitti (16 baiti) |
| Aadressi esindamine | Kümnendkohaga | Kuusnurkne |
| Fragmenteerimine, mida teeb | Saatja ja ekspediitorid | Ainult saatja poolt |
| Pakettvoo identifitseerimine | Pole saadaval | Kättesaadav ja kasutab päises voo märgistuse välja |
| Kontrollsumma väli | Saadaval | Pole saadaval |
| Sõnumi edastamise skeem | Ringhääling | Multisaatmine ja Anycasting |
| Krüpteerimine ja autentimine | Ei ole tagatud | Tingimusel |
IPv4 määratlus
IPv4 aadress on 32-bitine binaarne väärtus, mida saab kuvada nelja kümnendkoha numbritena. IPv4 aadressiruum pakub umbes 4, 3 miljardit aadressi. Ainult 3, 7 miljardit aadressi saab eraldada ainult 4, 3 miljardi aadressilt. Teised aadressid on säilinud konkreetsetel eesmärkidel, näiteks multisaates, privaatses aadressiruumis, loopback-testimises ja uuringutes.
IP-versioon 4 (IPv4) kasutab ringhäälingut pakettide edastamiseks ühest arvutist kõigisse arvutitesse; see tekitab mõnikord probleeme.
IPv4 punktiir-kümnendmärkus
128.11.3.31
Pakettvorming
IPv4 datagramm on muutuva pikkusega pakett, mis koosneb päisest (20 baiti) ja andmetest (kuni 65 536 koos päisega). Päis sisaldab teavet marsruudi ja kohaletoimetamise jaoks vajaliku teabe kohta.
Baasi päis
Versioon: see määratleb IP versiooni numbri, st sellisel juhul on see 4 koos binaarse väärtusega 0100.
Päise pikkus (HLEN): see tähistab päise pikkust nelja baiti korraga.
Teenuse tüüp: see määrab, kuidas datagrammi käsitseda ja sisaldab üksikuid bitte, näiteks läbilaskevõime taset, usaldusväärsust ja viivitust.
Kogupikkus: tähistab kogu IP-datagrammi pikkust.
Identifitseerimine: Seda välja kasutatakse killustamisel. Datagramm jagatakse, kui see läbib erinevaid võrke, et sobitada võrgukaadri suurusega. Sel ajal määratakse iga fragment selles valdkonnas järjestuse numbriga.
Lipud: lippude väljal olevad bitid tegelevad killustumisega ja tuvastavad esimese, keskmise või viimase fragmendi jne.
IPv4 Datagramm
Fragmentatsioonihälve: see on kursor, mis esindab algse datagrammi andmete nihet.
Elamisaeg: see määratleb humalate arvu, mida datagramm võib enne tagasi lükata. Lihtsamalt öeldes määratleb see kestvuse, mille jooksul datagramm jääb internetis.
Protokoll: protokolli väli määrab, millised ülemise kihi protokolli andmed on kapseldatud datagrammi (TCP, UDP, ICMP jne).
Päise kontrollsumma: see on 16-bitine väli, mis kinnitab päiseväärtuste terviklikkust, mitte ülejäänud paketti.
Allikas aadress: See on nelja-baidise Interneti-aadress, mis identifitseerib datagrammi allika.
Sihtkoha aadress: See on 4-baidiline väli, mis tuvastab lõppsihtkoha.
Valikud: See annab IP-datagrammile rohkem funktsioone. Lisaks sellele võivad olla sellised väljad nagu juhtimise marsruutimine, ajastus, juhtimine ja joondamine.
IPv4 on kaheastmeline aadressistruktuur (net id ja host id), mis on jaotatud viide kategooriasse (A, B, C, D ja E).
IPv6 määratlus
IPv6-aadress on 128-bitine binaarne väärtus, mida saab kuvada 32-kohalisena. Colons isoleerivad kirjed 16-bitiste heksadecimaalsete väljade järjestuses. See pakub 3, 4 x 1038 IP-aadressi. See IP-aadresside versioon on loodud selleks, et rahuldada IP-de ammendavaid vajadusi ja pakkuda piisavaid aadresse tulevaste Interneti-kasvunõuete jaoks.
Kuna IPv4 kasutab kaheastmelist aadressistruktuuri, kus aadressiruumi kasutamine on ebapiisav. See oli põhjus IPv6-le, et ületada IPv4 puudused. IP-aadresside formaati ja pikkust muudeti koos pakettvorminguga ning samuti muudeti protokolle.
IPv6 heksadimaalne käärsoole märkimine
FDEC: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF
IPv6-pakettvorming
Iga pakett koosneb kohustuslikust baaside päisest, mille järel on kasulik koormus. Kasutuskoormus sisaldab kahte osa, nimelt valikulisi pikenduse päiseid ja ülemise kihi andmeid. Baasi päis tarbib 40 baiti, pöördvõrdeliselt laienduspead ja ülemise kihi andmed sisaldavad kuni 65 535 baiti informatsiooni.
Baasi päis
Versioon: See nelja-bitine väli määrab IP-i versiooni, st 6 juhul.
Prioriteet: see määratleb paketi prioriteedi liiklusummikute puhul.
Voolu märgis: Selle protokolli kujundamise põhjuseks on teatud andmevoo kontrollimise hõlbustamine.
Koormuse pikkus: see määratleb IP-datagrammi kogupikkuse, välja arvatud baasi päise.
Järgmine päis: see on kaheksa-bitine väli, mis kirjeldab päist, mis trajektoerib baasteksti datagrammis. Järgmine päis on üks valikulistest laienduste päistest, mida IP kasutab või ülemise kihi protokolli päist, näiteks UDP või TCP.
Hopi piir: See kaheksa-bitine hüppepiirangu väli aitab samadel funktsioonidel kasutada TTL-i välja IPv4-s.
Lähteaadress: see on 16-baidise Interneti-aadress, mis identifitseerib datagrammi allika.
Sihtkoha aadress: See on 16-baidise Interneti-aadress, mis kirjeldab üldiselt datagrammi lõppsihtkohta.
IPv4 ja IPv6 vahelised peamised erinevused
Vaatame olulist erinevust IPv4 ja IPv6 vahel.
- IPv4-l on 32-bitine aadressi pikkus, samas kui IPv6-l on 128-bitine aadressi pikkus.
- IPv4-aadressid esindavad kümnendkohtade binaararvusid. Teisest küljest, IPv6 aadressid väljendavad binaarseid numbreid kuueteistkümnendsüsteemis.
- IPv6 kasutab lõpu-lõpuni killustumist, samas kui IPv4 nõuab vahepealset marsruuterit mis tahes datagrammi fragmenteerimiseks.
- IPv4 päise pikkus on 20 baiti. Seevastu IPv6 päise pikkus on 40 baiti.
- IPv4 kasutab vea kontrollimiseks päisevormingus kontrollsumma välja. Vastupidi, IPv6 eemaldab päise kontrollsumma välja.
- IPv4-s ei sisalda baasi päis päise pikkust ja 16-bitine kandevõime väli asendab selle IPv6 päises.
- IPv4 valikuväljadeks kasutatakse IPv6 laienduspeadena.
- IPv4-i väljal Time to live (IPv4) tähistab IPv6-s Hop-piirangut.
- IPv4-s esinev päise pikkuse väli kõrvaldatakse IPv6-s, sest päise pikkus on selles versioonis fikseeritud.
- IPv4 kasutab ringhäälingupakette, et edastada pakette sihtarvutitesse, samal ajal kui IPv6 kasutab multisaatmist ja mis tahes saatmist.
- IPv6 pakub autentimist ja krüpteerimist, kuid IPv4 seda ei paku.
Järeldus
IPv6 säilitab paljud põhikontseptsioonid praegusest protokollist, IPv4, kuid muudab enamikku üksikasju. IPv4 töötati välja transpordi- ja sidevahendina, kuid aadresside arv lõppes, mis oli IPv6 arendamise põhjuseks. IPv6 pakub skaleeritavust, paindlikkust ja sujuvaid võimalusi võrkude loomiseks.
