IP versiunea 4 (IPv4) generează 4, 29 x 109 adrese de rețea unice, care este insuficientă în cantitate și ca urmare Internetul se epuizează. În timp ce versiunea IP 6 (IPv6) produce 3, 4 x 1038 adrese și este o soluție scalabilă și flexibilă la problema actuală.
Mai întâi de toate, să înțelegem ce este protocolul pe Internet. Protocolul standard TCP / IP care definește datagrama IP ca unitate de informații mutată pe internet. Este un protocol datagram nesigur și fără legătură - un serviciu de livrare cu cele mai bune eforturi. Internetul este o abstractizare a rețelelor fizice și oferă aceleași funcționalități precum acceptarea și livrarea de pachete.
IP oferă trei lucruri majore care sunt:
- Specificarea formatului exact al tuturor datelor.
- Ea efectuează funcția de rutare și alege calea pentru trimiterea datelor.
- Aceasta implică o colecție de reguli care susțin ideea livrării de pachete nesigure.
Diagramă de comparație
| Bazele comparației | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| Configurarea adresei | Sprijină configurarea manuală și DHCP. | Sprijină configurarea automată și renumerotarea |
| End-to-end integritatea conexiunii | De neatins | realizabil |
| Spațiul de adrese | Acesta poate genera 4, 29 x 10 9 adrese. | Poate produce un număr mare de adrese, adică 3, 4 x 10 38 . |
| Funcții de securitate | Securitatea depinde de aplicație | IPSEC este încorporat în protocolul IPv6 |
| Lungimea adresei | 32 biți (4 octeți) | 128 biți (16 octeți) |
| Reprezentarea adresei | În zecimal | În hexazecimal |
| Fragmentarea efectuată de | Expeditor și routere de expediere | Numai de către expeditor |
| Identificarea fluxului de pachete | Nu e disponibil | Disponibil și utilizează câmpul etichetei de flux în antet |
| Câmpul câmpului de verificare | Disponibil | Nu e disponibil |
| Schema de transmitere a mesajelor | radiodifuzare | Multicasting și Anycasting |
| Criptare și autentificare | Nu e disponibil nu e asigurat nu e prevazut | prevăzut |
Definiția IPv4
O adresă IPv4 este o valoare binară pe 32 de biți, care poate fi afișată ca patru cifre zecimale. Spațiul de adrese IPv4 oferă aproximativ 4, 3 miliarde de adrese. Numai 3, 7 miliarde de adrese pot fi atribuite doar din 4, 3 miliarde de adrese. Celelalte adrese sunt conservate pentru scopuri specifice, cum ar fi multicastarea, spațiul de adresă privată, testarea loopback și cercetarea.
IP versiunea 4 (IPv4) utilizează Broadcasting pentru transferul pachetelor de pe un computer pe toate computerele; acest lucru generează probabil probleme uneori.
Notă punctată-zecimală a IPv4
128.11.3.31
Formatul pachetului
O datagramă IPv4 este un pachet cu lungime variabilă format dintr-un antet (20 octeți) și date (până la 65.536 împreună cu antetul). Antetul conține informații esențiale pentru rutare și livrare.
Antet de bază
Versiune: Definește numărul versiunii IP, adică în acest caz este 4 cu o valoare binară de 0100.
Lungimea antetului (HLEN): reprezintă lungimea antetului în mai multe patru octeți.
Tip serviciu: determină modul în care datagrama trebuie gestionată și include biți individuali, cum ar fi nivelul de transfer, fiabilitatea și întârzierea.
Lungimea totală: Semnifică întreaga lungime a datagramei IP.
Identificare: Acest câmp este utilizat în fragmentare. O datagramă este împărțită atunci când trece prin diferite rețele pentru a se potrivi cu dimensiunea cadrului rețelei. În acel moment fiecare fragment este determinat cu un număr de ordine în acest câmp.
Steaguri: biții din câmpul steaguri se ocupă de fragmentare și identifică primul, mijlocul sau ultimul fragment etc.
IPv4 Datagram
Decompensare fragmentare: Este un indicator care reprezintă offsetul datelor din datagrama originală.
Timpul de viață: Definește numărul de hamei pe care o datagramă le poate călători înainte ca acesta să fie respins. Cuvintele simple specifică durata pentru care o datagramă rămâne pe internet.
Protocol: Câmpul de protocol specifică care sunt datele de protocol din stratul superior care sunt încapsulate în datagrama (TCP, UDP, ICMP, etc.).
Antetul de control al antetului: Acesta este un câmp de 16 biți care confirmă integritatea valorilor antetului, nu restul pachetului.
Adresa sursă: este o adresă de internet de patru octeți care identifică sursa datagramei.
Adresa de destinație: este un câmp de 4 octeți care identifică destinația finală.
Opțiuni: aceasta oferă mai multă funcționalitate datagramei IP. Mai mult, pot purta câmpuri precum direcționarea controlului, sincronizarea, gestionarea și alinierea.
IPv4 este o structură de adrese pe două niveluri (id net și id gazdă) clasificate în cinci categorii (A, B, C, D și E).
Definiția IPv6
O adresă IPv6 este o valoare binară de 128 biți, care poate fi afișată ca 32 de cifre hexazecimale. Colonii izolează intrările într-o secvență de câmpuri Hexadecimal de 16 biți. Acesta oferă 3, 4 x 1038 adrese IP. Această versiune de adresare IP este concepută pentru a satisface nevoile de epuizare a IP-urilor și de a oferi adrese suficiente pentru viitoarele cerințe de creștere a Internetului.
Întrucât IPv4 utilizează structura adreselor pe două niveluri, unde utilizarea spațiului de adrese este insuficientă. Acesta a fost motivul pentru care a propus IPv6, pentru a depăși deficiențele IPv4. Formatul și lungimea adreselor IP au fost modificate împreună cu formatul de pachete, iar protocoalele au fost modificate.
Codificare hexazecimală a colonului pentru IPv6
FDEC: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF
Formatul pachetului IPv6
Fiecare pachet este alcătuit dintr-un antet de bază obligatoriu urmat de sarcina utilă. Volumul util include două părți, anume anteturile extensibile opționale și datele dintr-un strat superior. Antetul de bază consumă 40 de octeți, invers anteturile de extensie și datele din stratul superior dețin, de obicei, până la 65.535 octeți de informații.
Antet de bază
Versiune: Acest câmp de patru biți specifică versiunea IP, adică 6 în acest caz.
Prioritate: Definește prioritatea pachetului privind congestionarea traficului.
Eticheta fluxului: Motivul pentru proiectarea acestui protocol este facilitarea controlului special pentru un anumit flux de date.
Datorită lungimii de încărcare: Definește lungimea totală a datagramei IP, cu excepția antetului de bază.
Următorul antet: Este un câmp cu opt biți care descrie antetul care trasează antetul de bază din datagrama. Următorul antet este una dintre extensiile opționale care utilizează IP sau antetul pentru un protocol de nivel superior, cum ar fi UDP sau TCP.
Limita hamei: Acest câmp limită de opt biți oferă asistență cu aceleași funcții la câmpul TTL în IPv4.
Adresa sursă: este o adresă de internet de 16 octeți identificând sursa datagramei.
Adresa de destinație: este o adresă de internet de 16 octeți care descrie în general destinația finală a datagramului.
Diferențe cheie între IPv4 și IPv6
Să analizăm diferența substanțială dintre IPv4 și IPv6.
- IPv4 are o lungime de adresă pe 32 de biți, în timp ce IPv6 are o lungime de adresă de 128 biți.
- Adresele IPv4 reprezintă numerele binare în zecimale. Pe de altă parte, adresele IPv6 exprimă numere binare în hexazecimal.
- IPv6 folosește fragmentarea de la capăt la capăt, în timp ce IPv4 necesită un router intermediar pentru a fragmenta orice datagrama care este prea mare.
- Antetul lungimii IPv4 este de 20 de octeți. În contrast, lungimea antetului IPv6 este de 40 de octeți.
- IPv4 utilizează câmpul sumă de control în formatul antetului pentru a gestiona verificarea erorilor. Dimpotrivă, IPv6 elimină câmpul de control al antetului.
- În IPv4, antetul de bază nu conține un câmp pentru lungimea antetului, iar câmpul de lungime a încărcăturii pe 16 biți îl înlocuiește în antetul IPv6.
- Câmpurile de opțiuni din IPv4 sunt utilizate ca antete de extensie în IPv6.
- Timpul de a trăi câmpul în IPv4 se referă la limita Hop în IPv6.
- Câmpul pentru lungimea antetului care este prezent în IPv4 este eliminat în IPv6 deoarece lungimea antetului este fixată în această versiune.
- IPv4 utilizează transmisia pentru a transmite pachetele către calculatoarele de destinație, în timp ce IPv6 folosește multicastarea și orice transmitere.
- IPv6 oferă autentificare și criptare, dar IPv4 nu o oferă.
Concluzie
IPv6 reține multe dintre conceptele de bază din protocolul curent, IPv4, dar modifică cele mai multe detalii. IPv4 a fost conceput ca un mijloc de transport și comunicații, dar numărul de adrese a ajuns la o epuizare care a fost motivul pentru dezvoltarea IPv6. IPv6 oferă scalabilitate, flexibilitate și posibilități neîntrerupte în domeniul rețelelor.
