IPv4 和IPv6 之間有哪些區別?
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IPv4 是目前用於建立、分配和使用IP 位址的協定。
IP 位址的首個通用版本是IPv4。
這種網路協定使用32 位元長度的數字位址,能提供2 的32 次方個唯一 ...
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IPv4和IPv6之間有哪些區別?
近年來,專家聲稱IPv4位址即將用完,而另一種新的網路協定IPv6號稱可以解決IP位址不足的問題,並期望能取代IPv4。
儘管1996年就已存在IPv6技術,但目前多數人仍使用IPv4。
IPv4和IPv6這兩種協定有何差異?IPv6實際上是否確實比IPv4更好?IPv6為何仍未普及?本文將深入介紹IPv6和IPv4的定義與區別。
EugeneMichaels
Dec13,2021
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什麼是IPv4?IPv4是目前用於建立、分配和使用IP位址的協定。
IP位址的首個通用版本是IPv4。
這種網路協定使用32位元長度的數字位址,能提供2的32次方個唯一的IP位址,換算後約為43億個IP位址。
然而,當IPv4在40年前誕生時,工程師沒有想像到全球人類會像今天這樣擁有多個上網的設備。
如今非常明顯,IPv4已無法提供足够的IP位址。
更糟糕的是,在IPv4發展的早期,已分配了數十億個IP位址給大公司。
雖然這些公司至今仍不未用完,但也拒絕歸還IP位址。
什麼是IPv6?1996年,IPv6位址的升級採用了128位元組成的IP位址,提供了2的128次方個唯一位址。
遠超過IPv4的數量,足夠讓全球每個人都分配到100萬個IP位址。
IPv6位址幾乎無法用完。
不過,自從IPv6出現以來,仍未完全普及。
為什麼呢?設備升級才能使用IPv6。
如果網站執行IPv4協定,但設備和ISP僅支援IPv6,您將無法存取該網站。
要存取該網站,設備也需要支援IPv4。
現在多數現代路由器和電子設備都支援IPv6;不過,為了在全球實現無縫轉換,所有設備、作業系統和ISP都需要進行系統升級。
為了避免任何服務中斷,將必須在一段時間內同時支援這兩個協定,這可能代價高昂。
對普通使用者的好處並不明顯。
如果客戶不了解新技術的直接影響,或者不了解新技術的價值,公司就很難證明投資新技術的合理性。
建立更多的IP位址是重要而長遠的目標,但在IP位址用完之前,不會影響使用者的日常使用。
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IPv4與IPv6:最重要的區別1.表示法IPv4位址使用32位元以點區隔的十進位表示法。
例如IPv4位址的localhost表示為127.0.0.1。
IPv6位址使用128位元冒號區隔的十六進位表示法。
例如IPv6位址可表示為2001:db8:3333:4444:5555:6666:7777:8888。
如前所述,較長的位址和十六進位表示法使得IPv6位址具有更多數字,較不便於記憶。
2.IP表頭在IPv4中,表頭的長度可以是20到60位元組。
除非在表頭末尾設定Option,否則通常限制為20個位元組。
在IPv6中,表頭的固定大小為40位元組。
相較於IPv4的Option表頭欄位,IPv6的表頭支援更好的擴充性,以提供更大的彈性來引入新的技術。
IPv6更多的表頭代表更大的流量消耗。
但由於內建欄位,較多的表頭具有許多優點:不使用校驗和(Checksum),因此不需要在傳輸過程中進行處理。
使用流量標籤(FlowLabel)來識別有效負載,以提高服務處理品質。
IPv6封包在傳輸過程中無法分割,以提高完整性。
只有來源節點可以對封包進行分割。
3.位址類型IPv4提供廣播、Unicast(單點傳送)和Multicast(多點傳送)位址。
這種區別是透過保留某些IP位址並限制其通用性來實現的。
IPv4位址也可以用於AnyCast(任一傳送),但AnyCast不是IPv4中定義的位址類型。
IPv6提供Unicast(全域、連結本地、迴環、未指定、唯一本地)、Multicast(已知、暫態、請求節點)和AnyCast位址。
注意:要讓AnyCast在IPv6中運作,需要告知路由設備它正在分享AnyCast位址。
4.位址設定這兩種協定的IP位址設定完全不同。
在IPv4中,IP位址是手動設定或透過DHCP(動態主機設定協定)設定。
IPv6支援手動、SLAAC(無狀態位址自動設定)和DHCPv6(無狀態/有狀態)設定。
多數使用情況下,可讓IPv6更容易設定和執行。
5.本機位址IPv4使用ARP(位址解析協定)將網路IPv4位址連結到本機連結層位址,例如MAC位址。
IPv6使用NDP(鄰居發現協定)連結本機設備,並將其連接到本地網路的網際網路閘道。
IPv6是否優於IPv4?除了解決IPv4位址數量短缺的關鍵好處之外,IPv6還有幾個關鍵好處,如果最終採用IPv6,使用者可享有以下好處:1.改善安全性IPv6的設計考慮到安全性。
它提供了機密性、身份驗證和資料完整性。
作為IPv4元件的網際網路控制訊息協定(ICMP)可能攜帶惡意軟體,因此公司防火牆通常會加以封鎖。
另一方面,IPv6的ICMP封包預設使用IPSec,使其更加安全。
2.沒有地理限制不同於IPv4位址,IPv6位址不會對全球某些特定區域有利,而且人人都可以使用。
IPv4在設計時,約一半的IPv4位址專為美國所保留。
3.提高路由效率的潛力IPv6有較長的表頭,但表頭是固定的,與IPv4的可變表頭不同。
這代表路由到這些位址的程式碼將變得更簡單,也代表需要較少的硬體處理。
因此,IPv6可提供更好的服務品質和用戶體驗。
4.端到端連線工程師發明了網路位址轉換(NAT)方法來幫助解決IP位址不足的問題。
IPv6將為所有設備建立足够多的IP位址,使得NAT不再必要。
使用IPv6,每個設備都可以連接到網際網路並直接與網站通訊。
5.自動設定IPv6最好的特點是前述的無狀態自動設定。
讓設備自行分配IP位址,而不需要透過伺服器來分配。
IP位址使用設備的MAC位址來產生,而您擁有的每台手機、平板電腦或筆記型電腦都擁有唯一的MAC位址。
這使得連接到相同網路的設備更容易發現彼此。
IPv6是否比IPv4更快?IPv6是否比IPv4更快?目前仍沒有明確的答案,在IPv6被廣泛採用之前可能也無法確定。
雖然效能上的差異為IPv4帶來些許優勢,但差異非常小。
網站安全公司Sucuri測試了6個不同位置中22個網域的回應時間,發現IPv6比IPv4稍慢,但只慢了幾分之一秒。
這樣的差異在上網時無法察覺。
速度測試結果也說明,回應時間也可能受到位置的影響。
IPv6和VPN多數VPN服務在IPv4上運行。
如果您試圖透過僅支援IPv4的VPN使用IPv6,預設閘道和ISP可能無法路由IPv6流量,導致IPv6流量在VPN通道之外傳輸。
在NordVPN的解決方案中,目前停用多數的IPv6流量,以確保使用者流量的安全。
不過,NordVPN計畫未來會支援IPv6。
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