Protocoale IPv4 vs IPv6 | Scheme și limitări de adrese IP
Protocol de internet
IP (Internet Protocol) este definit în IETF (Internet Engineering Task Force) RFC791 (Request for Comments) în 1981. IP este un protocol fără conexiune utilizat în rețelele de comunicații cu comutare de pachete. IP asigură transmiterea datelor de la o gazdă la alta, unde gazda este identificată cu un număr unic numit adresă IP. IP nu acceptă livrarea garantată și nu menține secvența de livrare. Funcționează pentru a livra cu cel mai bun efort, astfel încât se încadrează în traficul cel mai bun efort în rețelele de transmisie de pachete. Stratul de deasupra IP (TCP) va avea grijă de livrarea și secvențierea garantate a pachetelor.
Adresa IP este un număr dat pentru a identifica în mod unic o gazdă în rețeaua de calculatoare la nivel global. Într-un exemplu de cuvânt real, puteți gândi ca un număr de telefon cu codul de țară, care este unic pentru a ajunge la o persoană. Dacă Alice vrea să-l sune pe Bob, Alice va suna numărul de telefon al lui Bob, exact în comunicarea de pachete dacă Alice dorește să-i trimită un pachet lui Bob; Alice va trimite pachetul la adresa IP a lui Bob, care este unică. Aceste adrese IP se numesc IP public sau IP real. Gândiți-vă la un caz în care Alice sună la biroul lui Bob și introduceți numărul de extensie pentru a-l contacta pe Bob. Numărul de extensie nu poate fi contactat din exterior deoarece această extensie este privată. (Ext 834929), același număr de extensie poate exista și în altă companie. (Compania B Ext 834929). Este la fel și în lumea IP, de asemenea, există adrese IP private care sunt utilizate în interiorul unei rețele private. Acesta nu este accesibil direct din exterior și nici nu este unic.
IPv4
Definit în RFC 791
Acesta este un număr pe 32 de biți pentru a identifica gazdele. Deci spațiul total de adrese este 232, care este aproape egal cu s 4×109. IP este operat în concepte de clasă și fără clasă pentru a depăși lipsa de adrese. Classful network este un plan de adresare pentru a identifica rețeaua și gazdele rețelelor. IPv4 are 5 clase A, B, C, D și E. În clasa A, primii 8 biți de 32 de biți identifică rețeaua, iar clasa B este primii 16 biți, iar în clasa C este de 24 de biți. Dacă luați în considerare o adresă de clasă C, primii 24 de biți identificați partea de rețea și ultimii 8 biți pentru a identifica gazdele din rețeaua respectivă. În teorie, o rețea de clasă C poate conține doar 28, adică 256 de gazde.
Din cauza limitării spațiului de adrese, CIDR (Classless Inter-Domain Routing) a fost introdus în 1993. Mai degrabă având o parte de rețea și o parte de gazdă fixe, CIDR introduce lungimea variabilă a rețelei și a părții gazdă cu măști de subrețea relevante.
IPv6
Definit în RFC 2460
IPv6 este introdus pentru a depăși lipsa spațiului de adrese IP. IPv6 este un număr de 128 de biți cu spațiu de adrese de 2128 (aproximativ 3,4×1038). Acest lucru oferă flexibilitatea de a depăși problemele legate de spațiu și de rutare a traficului.
Format de adresă:
Aici, în IPv6, primii 64 de biți definesc partea de rețea, iar restul de 64 de biți este partea de adresă gazdă. IPv4 este reprezentat în 4 blocuri de binar de 8 biți, în timp ce IPv6 este reprezentat de 8 grupuri de valori hexazecimale de 16 biți separate prin două puncte.
Exemplu: 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
În plus, pentru o utilizare ușoară, poate fi prescurtat cu următoarele reguli
(1) Zerourile inițiale într-o valoare de 16 biți pot fi omise
(2) Apariția unică a grupurilor consecutive de zerouri într-o adresă poate fi înlocuită cu două puncte
Deci 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004 poate fi scris după cum urmează
2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
2607:f0d0:1002:0051::202:4
Principalele caracteristici ale IPv6
(1) Spațiu mare de adrese, deoarece are 128 de biți
(2) Compatibilitate îmbunătățită pentru Multicast
(3) Compatibilitate pentru securitatea stratului de rețea
(4) Mobilitate acceptată
(5) Antet extensibil, dacă este necesar
(6) Încărcături utile de dimensiune mai mare acceptate în IPv6 dacă rețeaua acceptă MTU mai mare. (Jumbograme)
Rezumat:
(1) IPv4 este un spațiu de adrese de 32 de biți, în timp ce IPv6 are un spațiu de adrese de 128 de biți.
(2) CIDR a fost introdus pentru utilizarea optimizată a IPv4
(3) Formatul IPv4 este de patru octect, iar IPv6 este de 8 blocuri hexazecimal.
(4) Chiar dacă IPv4 acceptă multicast limitat, IPv6 acceptă pe scară largă Multicast
(5) IPv6 evită rutarea triunghiulară, deoarece acceptă Mobilitatea
(6) IPv6 acceptă o sarcină utilă mai mare decât IPv4
(7) Tunnelul IP este utilizat pentru interconectarea IPv4 și IPv6 în acest moment.
