Protocols IPv4 vs IPv6 | Esquemes i limitacions d'adreçament IP
Protocol d'Internet
IP (Internet Protocol) es defineix a IETF (Internet Engineering Task Force) RFC791 (Request for Comments) l'any 1981. IP és un protocol sense connexió que s'utilitza a les xarxes de comunicació de commutació de paquets. IP proporciona la transmissió de dades d'un host a un altre, on l'amfitrió s'identifica amb un número únic anomenat adreça IP. IP no admet el lliurament garantit ni manté la seqüència de lliurament. Funciona per oferir amb el millor esforç, de manera que cau en el trànsit de millor esforç a les xarxes de transmissió de paquets. La capa superior a IP (TCP) s'encarregarà del lliurament i seqüenciació garantits dels paquets.
L'adreça IP és un número donat per identificar de manera única un host a la xarxa d'ordinadors a nivell mundial. En un exemple de paraula real, podeu pensar com un número de telèfon amb codi de país que és únic per arribar a una persona. Si l'Alice vol trucar a en Bob, l'Alice trucarà al número de telèfon d'en Bob, exactament en la comunicació de paquets si l'Alice vol enviar un paquet a en Bob; L'Alice enviarà el paquet a l'adreça IP de Bob, que és única. Aquestes adreces IP s'anomenen IP pública o IP real. Penseu en un cas en què l'Alice truca a l'oficina d'en Bob i premeu el número d'extensió per contactar amb Bob. No es pot contactar amb el número d'extensió des de fora perquè aquesta extensió és privada. (Ext 834929), el mateix número d'extensió també pot existir en una altra empresa. (Empresa B Ext 834929). És igual al món IP, també hi ha adreces IP privades que s'utilitzen dins d'una xarxa privada. No es pot accedir directament des de fora i tampoc és únic.
IPv4
Definit a RFC 791
Aquest és un número de 32 bits per identificar els amfitrions. Per tant, l'espai d'adreces total és 232, que és gairebé igual a 4×109. La IP s'opera en conceptes de classe i sense classe per superar l'escassetat d'adreces. Classful network és un pla d'adreces per identificar la xarxa i els amfitrions de les xarxes. IPv4 té 5 classes A, B, C, D i E. A la classe A, els primers 8 bits de 32 bits identifiquen la xarxa i la Classe B són els primers 16 bits i a la classe C són de 24 bits. Si considereu una adreça de classe C, els primers 24 bits identifiquen la part de la xarxa i els últims 8 bits per identificar els amfitrions d'aquesta xarxa en particular. En teoria, una xarxa de classe C només pot contenir 28, que són 256 amfitrions.
A causa de la limitació de l'espai d'adreces, el CIDR (Classless Inter-Domain Routing) es va introduir l'any 1993. En lloc de tenir una part de xarxa fixa i una part d'amfitrió, CIDR introdueix una longitud variable de xarxa i part d'amfitrió amb màscares de subxarxa rellevants.
IPv6
Definit a RFC 2460
IPv6 s'introdueix per superar l'escassetat d'espai d'adreces IP. IPv6 és un número de 128 bits amb un espai d'adreces de 2128 (aproximadament 3,4 × 1038). Això ofereix la flexibilitat per resoldre els problemes d'espai i l'encaminament del trànsit.
Format d'adreça:
Aquí a IPv6 els primers 64 bits defineixen la part de la xarxa i la resta dels 64 bits són la part de l'adreça de l'amfitrió. IPv4 es representa en 4 blocs de binaris de 8 bits, mentre que IPv6 es representa amb 8 grups de valors hexadecimals de 16 bits separats per dos punts.
Exemple: 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
A més per facilitar l'ús, es pot abreujar amb les regles següents
(1) Els zeros inicials dins d'un valor de 16 bits es poden ometre
(2) L'aparició única de grups consecutius de zeros dins d'una adreça es pot substituir per dos punts dobles
Així que 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004 es pot escriure de la següent manera
2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
2607:f0d0:1002:0051::202:4
Característiques principals d'IPv6
(1) Gran espai d'adreces, ja que és de 128 bits
(2) Suport millorat per a Multicast
(3) Compatibilitat amb la seguretat de la capa de xarxa
(4) Mobilitat compatible
(5) Capçalera extensible si cal
(6) Càrregues útils de mida més gran admeses a IPv6 si la xarxa admet MTU més gran. (Jumbograms)
Resum:
(1) IPv4 és un espai d'adreces de 32 bits, mentre que IPv6 té un espai d'adreces de 128 bits.
(2) S'ha introduït CIDR per a l'ús optimitzat d'IPv4
(3) El format IPv4 és de quatre octets i l'IPv6 és de 8 blocs en hexadecimal.
(4) Tot i que IPv4 admet multidifusió limitada, IPv6 admet àmpliament Multicast
(5) IPv6 evita l'encaminament triangular, ja que admet Mobilitat
(6) IPv6 admet una càrrega útil més gran que IPv4
(7) El túnel IP s'utilitza actualment per a la interconnexió IPv4 i IPv6.
