互联网协议(IP)地址是分配给每个连接到计算机网络或互联网设备的数字标签。设备通过IP地址相互通信。就像电话网络中的电话号码一样,IP地址是网络中每个设备独有的一串数字。
IP地址有两个主要用途:一是识别网络上的设备和用户,二是允许计算机在互联网上通信(发送和接收数据)。IP规定了网络上数据包的方案和地址格式。当与传输控制协议(TCP)结合使用时,IP可以在网络中的设备之间创建虚拟连接。
目前有两种类型的IP地址——IPv4和IPv6。尽管它们的用途相同,但它们之间有很大的区别。让我们仔细看看这两种IP地址的不同之处。
什么是IPv4
IPv4是第一版IP协议。它在1980年代初期开发,并于1983年首次由ARPANET部署。今天,IPv4是使用最广泛的互联网协议(IP)版本,承载了超过三分之二的互联网流量。IPv4地址采用点分十进制表示法,使用32位地址方案,每个地址由四个部分组成,每部分代表八位二进制数。尽管这种地址方案可以创建2^32个唯一地址(超过40亿个独特地址),但IPv4地址的总数是有限的。
最初,这个数量的地址被认为是取之不尽的,但如今情况已经不同。互联网号码分配局(IANA)在2011年分配了最后一批IPv4地址,到2015年,美国的IPv4地址正式耗尽。尽管地址耗尽是一个大问题,但IPv4仍然是互联网的支柱,超过90%的网络流量使用这一协议。目前,解决方案包括重用IP地址和网络地址转换(NAT),即一个唯一的IP地址代表一组设备。然而,唯一真正的长期解决方案是过渡到IPv6地址。
什么是IPv6
IPv6是最新版本的互联网协议(IP),在1990年代末开发,以应对更多IP地址的需求,并最终取代IPv4。IPv6地址以十六进制数字表示,并用冒号分隔。IPv6使用128位地址方案,由八个16位块组成。IPv6地址方案可以创建大约3.4×10^38个地址。尽管这是一个巨大的地址数量,但它仍然是有限的,终有一天会耗尽,不过在很长一段时间内,这些地址足够我们使用。
IPv4与IPv6的区别
尽管IPv4和IPv6都是互联网通信协议,但它们之间有明显的区别:
- IPv4使用32位IP地址方案,而IPv6使用128位IP地址方案。
- IPv4使用点分十进制地址,而IPv6使用十六进制字母数字地址。
- IPv4的二进制位用点(.)分隔,而IPv6用冒号(:)分隔。
- IPv4的最小数据包大小为576字节,而IPv6为1208字节。
- IPv4支持广播,而IPv6不支持。
- IPv4有12个报头字段,而IPv6有8个。
- 对于IPv4,配置是必需的。所有新安装的系统必须进行配置才能连接到其他系统。对于IPv6,配置是可选的,这允许你根据功能配置系统。
- IPv4有校验和字段,而IPv6没有。
- 为了映射到MAC地址,IPv4使用地址解析协议(ARP),而IPv6使用邻居发现协议(NDP)。
- 由于IPv4使用点分十进制表示法,它不适合移动网络。IPv6的十六进制表示法使其成为移动设备的理想选择。
这些只是IPv4和IPv6之间的一些区别,那么问题来了——哪一个更适合你呢?
IPv4 vs. IPv6:该使用哪种?
首先要说明的是,IPv4和IPv6之间无法直接通信。其次,很明显IPv4地址很快就会耗尽,而IPv6是未来的发展方向。IPv6具有更快的速度、更高的安全性和几乎无限的唯一IP地址库,向IPv6过渡似乎是显而易见的选择。那么,为什么我们还在使用IPv4呢?
最主要的问题是,尽管IPv4和IPv6可以在同一个网络上共存并运行(这种安排称为双栈),但它们无法相互通信。为什么不直接切换呢?如前所述,超过90%的互联网流量使用IPv4协议。突然切换会导致用户无法访问大多数应用和网站。
虽然IPv6是未来,但从IPv4的过渡应该缓慢进行,双栈技术可以帮助从旧的IP类型平稳过渡到新的IP类型。由于IPv4和IPv6设备无法直接通信,双栈允许用户无缝访问可能在IPv4或IPv6服务器上的网站或网络内容。
开始使用IPv6需要什么?
1. 兼容IPv6的操作系统:最新版本的Windows、Linux和Mac OS X都支持IPv6。
2. 支持IPv6的路由器:目前市面上的大多数路由器不支持IPv6,但有些支持,因此请检查你的路由器规格。
3. 互联网服务提供商(ISP)的支持:即使你有合适的操作系统和路由器,如果你的ISP不支持IPv6,你也无法前进。
最 后
IPv6是互联网的未来。然而,这一过渡并不简单,需要一些时间。在此期间,如果你能找到一种方法来利用当前的情况,那将是最好的。