Differenza tra IPv4 e IPv6

Autore: Laura McKinney
Data Della Creazione: 2 Aprile 2021
Data Di Aggiornamento: 10 Maggio 2024
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Contenuto


IPv4 e IPv6 sono le versioni del protocollo Internet in cui IPv6 è la versione avanzata di IPv4. Esistono diverse differenze tra il protocollo IPv4 e IPv6, incluse le loro caratteristiche, ma quello cruciale è il numero di indirizzi (spazio degli indirizzi) che genera.

IP versione 4 (IPv4) genera 4,29 x 109 indirizzi di rete univoci insufficienti in quantità e di conseguenza Internet sta esaurendo lo spazio. Considerando che IP versione 6 (IPv6) produce 3,4 x 1038 risolve ed è una soluzione scalabile e flessibile al problema attuale.

Prima di tutto, cerchiamo di capire cos'è il protocollo Internet. Il protocollo standard TCP / IP che definisce il datagramma IP come unità di informazione spostata su Internet. È un protocollo datagramma inaffidabile e privo di connessione - un servizio di consegna con il massimo sforzo. Internet è un'astrazione delle reti fisiche e offre le stesse funzionalità come l'accettazione e la consegna di pacchetti.


L'IP fornisce tre elementi principali che sono:

  • Specifica del formato esatto di tutti i dati.
  • Esegue la funzione di routing e sceglie il percorso per l'immissione dei dati.
  • Implica una raccolta di regole che supportano l'idea di consegna inaffidabile dei pacchetti.
  1. Tabella di comparazione
  2. Definizione
  3. Differenze chiave
  4. Conclusione

Tabella di comparazione

Base di confrontoIPv4IPv6
Configurazione dell'indirizzoSupporta la configurazione manuale e DHCP.Supporta la configurazione automatica e la rinumerazione
Integrità della connessione end-to-endirraggiungibilerealizzabile
Spazio degli indirizziPuò generare 4,29 x 109 indirizzi.Può produrre un numero piuttosto elevato di indirizzi, ovvero 3,4 x 1038.
Caratteristiche di sicurezzaLa sicurezza dipende dall'applicazioneIPSEC è integrato nel protocollo IPv6
Lunghezza dell'indirizzo32 bit (4 byte)128 bit (16 byte)
Rappresentazione dell'indirizzoIn decimaleIn esadecimale
Frammentazione eseguita da
er e router di inoltroSolo dall'er
Identificazione del flusso di pacchettiNon disponibileDisponibile e utilizza il campo dell'etichetta di flusso nell'intestazione
Campo di checksum

A disposizioneNon disponibile
Schema di trasmissione

emittenteMulticasting e Anycasting
Crittografia e autenticazione

Non fornitoFornito

Definizione di IPv4

Un indirizzo IPv4 è un valore binario a 32 bit, che può essere visualizzato come quattro cifre decimali. Lo spazio degli indirizzi IPv4 offre circa 4,3 miliardi di indirizzi. Solo 3,7 miliardi di indirizzi possono essere assegnati solo su 4,3 miliardi di indirizzi. Gli altri indirizzi vengono conservati per scopi specifici quali multicast, spazio degli indirizzi privati, test di loopback e ricerca.
IP versione 4 (IPv4) utilizza Broadcasting per trasferire pacchetti da un computer a tutti i computer; questo probabilmente genera problemi a volte.


Notazione decimale puntata di IPv4
128.11.3.31

Formato del pacchetto

Un datagramma IPv4 è un pacchetto di lunghezza variabile composto da un'intestazione (20 byte) e dati (fino a 65.536 insieme all'intestazione). L'intestazione contiene informazioni essenziali per l'instradamento e la consegna.

Base Header

Versione: Definisce il numero di versione di IP, ovvero, in questo caso, è 4 con un valore binario di 0100.
Lunghezza testata (HLEN): Rappresenta la lunghezza dell'intestazione in più di quattro byte.
Tipo di servizio: Determina come gestire i datagrammi e include singoli bit come livello di throughput, affidabilità e ritardo.
Lunghezza totale: Indica l'intera lunghezza del datagramma IP.
Identificazione: Questo campo viene utilizzato nella frammentazione. Un datagramma viene diviso quando passa attraverso reti diverse per adattarsi alle dimensioni del frame di rete. In quel momento ogni frammento viene determinato con un numero progressivo in questo campo.
Flags: I bit nel campo flag gestisce la frammentazione e identifica il primo, medio o ultimo frammento, ecc.

Datagramma IPv4

Frammentazione: È un puntatore che rappresenta l'offset dei dati nel datagramma originale.
Tempo di vivere: Definisce il numero di hop che un datagramma può percorrere prima di essere respinto. In parole semplici, specifica la durata per la quale un datagramma rimane su Internet.
Protocollo: Il campo protocollo specifica quali dati del protocollo di livello superiore sono incapsulati nel datagramma (TCP, UDP, ICMP, ecc.).
Checkum di intestazione: Questo campo a 16 bit conferma l'integrità dei valori dell'intestazione, non del resto del pacchetto.
Indirizzo di partenza: È un indirizzo Internet a quattro byte che identifica la fonte del datagramma.
Indirizzo di destinazione: Questo è un campo a 4 byte che identifica la destinazione finale.
Opzioni: Ciò fornisce più funzionalità al datagramma IP. Inoltre può contenere campi come il routing di controllo, i tempi, la gestione e l'allineamento.
IPv4 è una struttura di indirizzi a due livelli (ID netto e ID host) classificati in cinque categorie (A, B, C, D ed E).

Definizione di IPv6

Un indirizzo IPv6 è un valore binario a 128 bit, che può essere visualizzato come 32 cifre esadecimali. I due punti isolano le voci in una sequenza di campi esadecimali a 16 bit. Fornisce 3,4 x 1038 Indirizzi IP. Questa versione di indirizzamento IP è progettata per soddisfare le esigenze di esaurimento degli IP e fornire indirizzi sufficienti per i futuri requisiti di crescita di Internet.
Poiché IPv4 utilizza una struttura di indirizzi a due livelli in cui l'uso dello spazio degli indirizzi è insufficiente. Questa è stata la ragione per proporre l'IPv6, per superare le carenze dell'IPv4. Il formato e la lunghezza degli indirizzi IP sono stati modificati insieme al formato del pacchetto e sono stati modificati anche i protocolli.

Notazione esadecimale dei due punti di IPv6
FdEc: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF

Formato pacchetto IPv6

Ogni pacchetto è costituito da un'intestazione di base obbligatoria eseguita dal payload. Il payload comprende due parti, ovvero le intestazioni di estensione opzionali e i dati da un livello superiore. L'intestazione di base consuma 40 byte, inversamente le intestazioni di estensione e i dati dal livello superiore di solito contengono fino a 65.535 byte di informazioni.

Intestazione successiva: È un campo a otto bit che descrive l'intestazione che segue l'intestazione di base nel datagramma. L'intestazione successiva è una delle intestazioni di estensione opzionali utilizzate da IP o l'intestazione per un protocollo di livello superiore come UDP o TCP.
Limite del luppolo: Questo campo con limite di hop a 8 bit supporta le stesse funzioni nel campo TTL in IPv4.
Indirizzo di partenza: Si tratta di un indirizzo Internet di 16 byte che identifica l'origine del datagramma.
Indirizzo di destinazione: Questo è un indirizzo Internet a 16 byte che generalmente descrive la destinazione finale del datagramma.

Esaminiamo la differenza sostanziale tra IPv4 e IPv6.

  1. IPv4 ha una lunghezza dell'indirizzo di 32 bit mentre IPv6 ha una lunghezza dell'indirizzo di 128 bit.
  2. Gli indirizzi IPv4 rappresentano i numeri binari in decimali. D'altra parte, gli indirizzi IPv6 esprimono numeri binari in esadecimali.
  3. IPv6 utilizza la frammentazione end-to-end mentre IPv4 richiede un router intermedio per frammentare qualsiasi datagramma troppo grande.
  4. La lunghezza dell'intestazione di IPv4 è di 20 byte. Al contrario, la lunghezza dell'intestazione di IPv6 è di 40 byte.
  5. IPv4 utilizza il campo checksum nel formato dell'intestazione per gestire il controllo degli errori. Al contrario, IPv6 rimuove il campo di checksum dell'intestazione.
  6. In IPv4, l'intestazione di base non contiene un campo per la lunghezza dell'intestazione e il campo Lunghezza payload a 16 bit lo sostituisce nell'intestazione IPv6.
  7. I campi delle opzioni in IPv4 sono utilizzati come intestazioni di estensione in IPv6.
  8. Il campo Tempo di vita in IPv4 si riferisce al limite Hop in IPv6.
  9. Il campo della lunghezza dell'intestazione presente in IPv4 viene eliminato in IPv6 perché la lunghezza dell'intestazione è fissa in questa versione.
  10. IPv4 utilizza la trasmissione per trasmettere i pacchetti ai computer di destinazione mentre IPv6 utilizza il multicast e il anycasting.
  11. IPv6 fornisce autenticazione e crittografia, ma IPv4 non lo fornisce.

Conclusione

IPv6 mantiene molti dei concetti chiave del protocollo corrente, IPv4, ma modifica la maggior parte dei dettagli. IPv4 è stato concepito come mezzo di trasporto e di comunicazione, ma il numero di indirizzi è stato esaurito, motivo per lo sviluppo di IPv6. IPv6 offre scalabilità, flessibilità e possibilità senza soluzione di continuità nel campo della rete.