IP-version 4 (IPv4) genererer 4, 29 x 109 unikke netværksadresser, som ikke er tilstrækkelige i mængder, og som følge heraf er internettet løber tør for plads. Mens IP version 6 (IPv6) producerer 3, 4 x 1038 adresser og er en skalerbar og fleksibel løsning på det aktuelle problem.
Lad os først forstå, hvad der er internetprotokol. TCP / IP-standardprotokollen, der definerer IP-datagrammet som informationsenhed flyttet over internettet. Det er en upålitelig og forbindelsesløs datagramprotokol - en best-effort-leveringstjeneste. Internettet er en abstraktion af fysiske netværk og giver de samme funktionaliteter som at acceptere og levere pakker.
IP giver tre vigtige ting, der er:
- Specifikation af det præcise format for alle data.
- Den udfører rutefunktion og vælger sti til afsendelse af data.
- Det indebærer en samling af regler, der understøtter ideen om upålitelig pakkelevering.
Sammenligningstabel
| Grundlag for sammenligning | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| Adressekonfiguration | Understøtter Manuel og DHCP konfiguration. | Understøtter automatisk konfiguration og omnummerering |
| End-to-end-forbindelse integritet | uopnåelige | opnåelige |
| Adresserum | Det kan generere 4, 29 x 10 9 adresser. | Det kan producere et stort antal adresser, dvs. 3, 4 x 10 38 . |
| Sikkerhedsfunktioner | Sikkerhed er afhængig af ansøgning | IPSEC er indbygget i IPv6-protokollen |
| Adresselængde | 32 bit (4 byte) | 128 bit (16 byte) |
| Adresserepræsentation | I decimal | I hexadecimal |
| Fragmentering udført af | Afsender og videresender routere | Kun afsenderen |
| Pakke flow identifikation | Ikke tilgængelig | Tilgængelig og bruger flow etiketfelt i overskriften |
| Checksum Field | Ledig | Ikke tilgængelig |
| Message Transmission Scheme | Broadcasting | Multicasting og Anycasting |
| Kryptering og godkendelse | Ikke med | Stillet til rådighed |
Definition af IPv4
En IPv4-adresse er en 32-bit binær værdi, som kan vises som fire decimaler. IPv4-adresserummet indeholder ca. 4, 3 milliarder adresser. Kun 3, 7 mia. Adresser kan kun tildeles ud af 4, 3 mia. De andre adresser bevares til specifikke formål som multicasting, privat adresserum, loopback test og forskning.
IP version 4 (IPv4) bruger Broadcasting til overførsel af pakker fra en computer til alle computere; dette genererer sandsynligvis nogle gange problemer nogle gange.
Dotted-decimal notering af IPv4
128.11.3.31
Pakkeformat
Et IPv4 datagram er en pakke med variabel længde bestående af en header (20 bytes) og data (op til 65.536 sammen med header). Overskriften indeholder oplysninger, der er vigtige for routing og levering.
Baseoverskrift
Version: Det definerer versionsnummeret til IP, dvs. i dette tilfælde er det 4 med en binær værdi på 0100.
Hovedlængde (HLEN): Den repræsenterer længden af overskriften i flere af fire byte.
Tjenesteydelsestype: Det bestemmer, hvordan datagram skal håndteres og omfatter individuelle bits som niveauet for gennemløb, pålidelighed og forsinkelse.
Total længde: Den angiver hele længden af IP datagrammet.
Identifikation: Dette felt bruges i fragmentering. Et datagram er delt, når det passerer gennem forskellige netværk for at matche netværksrammens størrelse. På det tidspunkt bestemmes hvert fragment med et sekvensnummer i dette felt.
Flag: Bitene i flagfeltet håndterer fragmentering og identificerer det første, midterste eller sidste fragment osv.
IPv4 Datagram
Fragmenteringsforskydning: Det er en pointer, der repræsenterer modregningen af dataene i det oprindelige datagram.
Tid til at leve: Det definerer antallet af humle, et datagram kan rejse før det afvises. I enkle ord angiver den varigheden for hvilket et datagram forbliver på internettet.
Protokol: Protokolfeltet angiver hvilke øvre lagprotokoldata der er indkapslet i datagrammet (TCP, UDP, ICMP osv.).
Overskriftschecksum: Dette er et 16-bit-felt, der bekræfter integriteten af header-værdierne, ikke resten af pakken.
Kildeadresse: Det er en firebyte-internetadresse, der identificerer datagrammets kilde.
Destinationsadresse: Dette er et 4-byte felt, der identificerer den endelige destination.
Indstillinger: Dette giver mere funktionalitet til IP datagrammet. Desuden kan bære felter som kontrol routing, timing, ledelse og justering.
IPv4 er en to-niveau adressestruktur (net id og host id) klassificeret i fem kategorier (A, B, C, D og E).
Definition af IPv6
En IPv6-adresse er en 128-bit binær værdi, som kan vises som 32 hexadecimale cifre. Colons isolerer indgange i en sekvens af 16-bit hexadecimale felter. Det giver 3, 4 x 1038 IP-adresser. Denne version af IP-adressering er designet til at opfylde behovet for udmattende IP'er og give tilstrækkelige adresser til fremtidige internetvækstkrav.
Da IPv4 bruger to-niveau adressestruktur, hvor brugen af adresserummet er utilstrækkelig. Det var grunden til at foreslå IPv6, for at overvinde manglerne IPv4. Formatet og længden af IP-adresserne blev ændret sammen med pakkeformatet og protokoller blev også ændret.
Hexadecimal kolon notation af IPv6
FDEC: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF
IPv6-pakkeformat
Hver pakke består af en obligatorisk base header efterfulgt af nyttelasten. Nybelastningen indeholder to dele, nemlig valgfrie forlængelseshoveder og data fra et øvre lag. Basisoverskriften bruger 40 bytes, omvendt indeholder forlængelseshovederne og data fra toplaget normalt op til 65.535 bytes information.
Baseoverskrift
Version: Dette fire-bit-felt angiver versionen af IP'en, dvs. 6 i dette tilfælde.
Prioritet: Det definerer pakkens prioritet vedrørende trafikbelastning.
Flow label: Grunden til at designe denne protokol er at lette med speciel kontrol for en bestemt dataflow.
Lastbelastningslængde: Den definerer den samlede længde af IP-datagrammet med undtagelse af basisoverskriften.
Næste overskrift: Det er et otte-bit-felt, der beskriver overskriften, der springer i bundhovedet i datagrammet. Den næste header er en af de valgfrie udvidelsesoverskrifter, som IP bruger eller overskriften for en overlagsprotokol, såsom UDP eller TCP.
Hop-grænse: Dette 8-biters hopgrænsefelt hjælper med de samme funktioner i TTL-feltet i IPv4.
Kildeadresse: Det er en 16 bytes internetadresse identificerer kilden til datagrammet.
Destinationsadresse: Dette er en 16-byte internetadresse, der generelt beskriver datagrammets endelige destination.
Nøgleforskelle mellem IPv4 og IPv6
Lad os se på den væsentlige forskel mellem IPv4 og IPv6.
- IPv4 har 32-bit adresse længde, mens IPv6 har 128-bit adresse længde.
- IPv4-adresser repræsenterer binære tal i decimaler. På den anden side udtrykker IPv6-adresser binære tal i hexadecimal.
- IPv6 bruger end-to-end fragmentering, mens IPv4 kræver en mellemliggende router til at fragmentere ethvert datagram, der er for stort.
- Hovedlængden af IPv4 er 20 bytes. I modsætning hertil er hovedlængden af IPv6 40 byte.
- IPv4 bruger checksumfelt i headerformatet til håndtering af fejlkontrol. Tværtimod fjerner IPv6 overskriftschecksumfeltet.
- I IPv4 indeholder basisoverskriften ikke et felt til overskriftslængde, og 16-bit nyttelastlængdefelt erstatter det i IPv6-overskriften.
- Indstillingsfelterne i IPv4 bruges som udvidelsesoverskrifter i IPv6.
- Feltet Time to Live i IPv4 refererer til som Hop-grænse i IPv6.
- Overskriftslængdefeltet, der er til stede i IPv4, fjernes i IPv6, fordi længden af overskriften er fastgjort i denne version.
- IPv4 bruger broadcast til at sende pakkerne til destinationsdatorne, mens IPv6 bruger multicasting og anycasting.
- IPv6 giver autentificering og kryptering, men IPv4 giver ikke det.
Konklusion
IPv6 bevarer mange af kernekoncepterne fra den nuværende protokol, IPv4, men ændrer de fleste detaljer. IPv4 blev udtænkt som et transport- og kommunikationsmiddel, men antallet af adresser kom til en udmattelse, der var årsagen til udviklingen af IPv6. IPv6 giver skalerbarhed, fleksibilitet og sømløse muligheder inden for netværk.
