IPv4与IPv6–有什么区别，哪个更好？

互联网很大，有不同的通信流。IP 地址是设备通过 IP 协议通信或连接到网络的方式之一。IP（互联网协议）地址，也称为互联网地址或 IP 号码，是赋予连接到网络的任何设备的标识符或标签。IP协议用于设备和计算机网络之间的通信。标识符或标签可以是数字或字母数字。

IP地址的特定功能是向特定网络标识特定设备。IP 地址还用于指定将设备寻址到网络的技术格式。将 IP 与 TCP（传输控制协议）相结合有助于特定设备与网络之间更好的通信和连接，从而允许在发送方和接收方之间建立虚拟连接。但是，IP 有两个版本；这些版本决定了让您的互联网正常工作的功能、速度和路由效率。

什么是 IPv4？

IPv4，Internet Protocol version 4，是第四个 Internet Protocol 版本。IPv4 也是 SATNET 和 ARPANET 生产中使用的第一个版本。IPv4 自 1983 年就已存在，直到现在，它一直用于路由互联网流量。尽管 Internet 协议有了新的发展，但 IPv4 的使用仍然很重要。

IPv4 是用于将设备连接到互联网的技术和唯一的数字 IP 地址，允许设备自由访问互联网。IPv4 格式为点分十进制或点分四进制 xxxx 但是，每个 x 的值应介于 0 和 225 之间。IPv4 地址的示例是 192.168.1.1。当数据包使用 IP 地址通过网络传输时，设备之间的通信就完成了。

IPv4 的特点之一是它使用 32 位作为其互联网地址。IPv4 的地址空间使用唯一地址 4,294,967,296 (232)，并为特殊网络预留大块。地址空间中个体主机的数量限制为232台，也就是约43亿个ipv4地址供人们使用。

互联网协议版本 4 的部分内容

网络部分

IPv4 中的这一部分演示了分配给网络的特定范围。IPv4 地址的这一部分同时标识给定的网络组。

主机部分

IPv4 主机部分分配给每台主机，它负责识别网络上的机器。换句话说，网络部分在网络上的每台主机上保持不变，但如果它是主机一半则不同。

子网部分

IPv4 中的子网部分是可自由选择的部分。子网号分配给拥有大量主机的本地网络。在分配编号之前，首先将它们划分为子网，然后分配子网编号。

IPv4的特点

• IPv4 具有 32 位 IP 地址。
• IPv4 的 IP 地址是数字。
• 一个点分隔 32 位 IP 地址。
• IPv4 头文件长度为 20，其头字段数为 12。
• IPv4地址类型有广播、单播和组播。
• IPv4支持并使用VLSM（Virtual Length Subnet Mask）
• 映射 MAC 地址时，IPv4 使用后地址解析协议。
• 用户只要想连接到网络，就可以访问 DHCS（动态主机配置服务器）。
• IPv4 网络是手动或使用 DHCP 设计的。
• IPv4 数据包碎片允许导致主机和路由器。
• 在 IPv4 中，RIP 可以用作路由协议，只要路由守护进程支持它们。

IPv4的优点

• IPv4 的好处之一是它是安全的，并且可以保证隐私。IPv4 可以加密，使其与 ip 安全和隐私进步保持一致。
• IPV4 中的网络分配功能强大，大约有 85,000 个实用路由器。
• IPv4 使您能够在不使用 NAT 的情况下跨超大网络连接多个设备。
• IPv4 提供优质的通信服务和经济的知识转移。
• IPV4 地址允许完美的重新定义编码。
• IPv4 允许集体寻址，因为路由具有可扩展性和经济性。
• IPv4 使组播组织中的网络数据通信成为可能。

IPv4 的缺点

• Internet 路由在 IPv4 中无效。
• 很难支持某些新的应用程序。如果添加任何受支持的功能，则会导致高开销，因为它会阻碍附件的灵活性。
• IPv4 有点贵，因为它的系统管理价格很高。
• IPv4 复杂、缓慢且容易出错。
• IPv4 是劳动密集型的，其安全功能不是强制性的。
• 在净增长方面，IPv4 阻碍了新用户的净增长，并限制了现有用户的净增长。

什么是 IPv6？

IP（Internet Protocol）version 6，又称为IPng（Internet Protocol next generation），是下一代互联网协议地址。IPv6 旨在补充或替代 IPv4。IPv6 是互联网协议的一个版本，允许设备和互联网之间进行通信。Internet 工程任务组 (IETF) 于 1998 年 12 月设计了此 Internet 协议版本以取代 IPv4。开发 IPv6 的主要目的是为越来越多的 Internet 用户创建更多的地址空间；它还具有超越 IPv4 的其他功能。

无论是计算机、物联网传感器、家庭自动化设备、手机还是其他硬件，每个设备都需要一个 IP 地址才能连接到互联网并与其他设备通信。使用 IPv6，每台设备都有一个唯一的公共 IP 地址，因为该协议可以容纳全球所有连接的设备。版本 6 IP 具有一个字母数字寻址系统，其中包含八组四个十六进制数字。此地址的示例是 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。IPv6 有一个 128 位的地址空间，允许 340 个十进制的唯一地址空间在 Internet 上进行通信。使用 IPv6，IP 地址是无限的，因为它支持理论上的最大值 340、282、366、920、938、463、374、607、431、768、211、456。

IPv6 地址的类型

三种类型的 IPv6 地址是：

单播地址

单播地址有助于识别网络上特定且唯一的节点。无论是单个接收者还是单个发送者。

组播地址

多播地址是标记网络位置的特定 IP 地址，用于在网络中多播数据包。它们被用作数据报的目的地，并且它还标识一组 IP 设备。

任播地址

任播地址被分配给属于不同节点的一组接口。

 IPv6的优点

• IPv6 可靠，路由效率更高。
• 它具有更快的速度，因为它具有更好的多播路由，允许将带宽密集型数据包流同时发送到不同的目的地。
• IPv6 具有更直接的标头格式。
• IPv6 具有更好的隐私支持和内置身份验证。
• IPv6在全球网络中有更多不断增长的节点
• IPv6 的 Internet 协议安全性提供数据完整性和机密性。
• IPv6 中的配置功能使硬件能够自动为同一设备分配多个 IP 地址。

IPv6 的缺点

• 随着 IPv4 的广泛使用，转换以迁移到 IPv6 具有挑战性。
• IPv6 将需要一种中间技术来与 IPv4 进行通信，因为它们无法直接通信。

IPv4 和 IPv6 之间的差异

差异基础	IPv4	IPv6
寻址方式	二进制位由点 (.) 分隔的数字地址系统	字母数字地址系统，其二进制位由冒号 (:) 分隔
标头字段数	12	8个
IP地址大小	32 位 IP 地址	128 位 IP 地址
标题字段的长度	20	40
班级数	从 A 类到 E 类的五种不同 IP 地址类	它允许无限数量的IP地址存储
校验和	它有校验和字段	没有校验和字段
地址类型	单播、广播和多播	单播、多播和任播
配置	需要新安装的系统才能与其他系统通信	根据系统执行的功能，配置是可选的
地址示例	192.168.1.1	2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
碎片化	这是通过发送和转发路由来完成的	这仅由发件人完成
支持 VLSM	支持可变长度子网掩码 (VLSM)。	不支持可变长度子网掩码 (VLSM)
网络配置	这是手动或使用 DHCP 完成的	使用自动配置功能
路由信息协议 (RIP)	通过路由守护进程支持 RIP	不支持 RIP，而是使用静态路由
数据包大小	需要 576 字节的数据包大小，可能使用分段	需要 1208 字节的数据包大小，没有碎片
安全	安全性取决于所使用的应用程序	此 Internet 协议版本内置安全性
SNMP	系统管理需要	不支持SNMP
数据包碎片	仅适用于路由器和发件人	仅用于发送主机
IP到MAC解析	广播ARP	组播邻居请求
测绘	ARP（地址解析协议）映射到MAC地址。	NDP（邻居发现协议）映射到 MAC 地址。

IPv4和IPv6，哪个更好？

考虑到 IPv4 和 IPv6 之间的差异后，下面将说明哪个 IP 地址版本更好。

性能：IP地址的扩展

这些 IP 版本的性能取决于它们的地址大小。例如，IPv4 具有 32 位地址空间，而 IPv6 具有 128 位十六进制地址空间。IPv6 具有更大的地址空间，允许使用简单的标头，并通过简化的路由满足相当大的地址需求。

IP 报头格式：减少报头带宽

IPv6 地址的扩展标头比 IPv4 地址大四倍。IPv6 地址中的这一新增功能有助于减少数据包处理和标头带宽的开销，从而使连接速度更快。

网络安全：更安全、更保密

当谈到 IPv6 中的网络安全时，IPSec 是其运行所必需的，而在 IPv4 中它是可选的或有成本的。IPv6 中的此功能有助于在您的网络中实现数据一致性、更好的安全性和机密性。

网络安全：速度更快，没有NAT

IPv6 在网络设备中比 IPv4 更快，因为它缺少网络地址转换 (NAT)。对于需要高速网络处理的人来说，使用 IPv6 是更好的选择。

概括

当您需要为您的特定网络应用程序提供最佳路由效率时，建议使用 IP 版本 6。由于 IPv6 提供了几乎无限的地址空间，您网络上的每台设备都可以拥有唯一的公共 IP 地址。另一方面，IPv4 和 IPv6 从不兼容开始。您将需要中间技术来确保两种协议之间的兼容性和功能。目前，IPv4 在公共互联网领域占据主导地位，并广泛用于服务器集群托管和专用服务器等领域。