IP-versio 4 (IPv4) luo 4, 29 x 109 ainutlaatuista verkko-osoitetta, joka ei riitä määrällisesti ja jonka seurauksena Internet on tyhjä. IP-versio 6 (IPv6) tuottaa 3, 4 x 1038 osoitetta ja on skaalautuva ja joustava ratkaisu nykyiseen ongelmaan.
Ensinnäkin, ymmärtäkäämme, mikä on Internet-protokolla. TCP / IP-standardiprotokolla, joka määrittelee IP-datagrammin tietoyksikkönä, joka liikkuu Internetin kautta. Se on epäluotettava ja yhteydettömän datagrammin protokolla, joka on paras mahdollinen toimituspalvelu. Internet on fyysisten verkkojen otto ja tarjoaa samat toiminnot kuin pakettien vastaanottaminen ja toimittaminen.
IP tarjoaa kolme tärkeää asiaa:
- Kaikkien tietojen tarkan muodon määrittely.
- Se suorittaa reititystoiminnon ja valitsee polun tietojen lähettämiseen.
- Se sisältää joukon sääntöjä, jotka tukevat epäluotettavien pakettien toimittamisen ajatusta.
Vertailukaavio
| Vertailun perusteet | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| Osoitteen määritys | Tukee manuaalista ja DHCP-määritystä. | Tukee automaattista kokoonpanoa ja numerointia uudelleen |
| Liitäntäyhteyden eheys | saavuttamaton | saavutettavissa |
| Osoitetila | Se voi luoda 4, 29 x 10 9 osoitetta. | Se voi tuottaa melko suuren määrän osoitteita eli 3, 4 x 10 38 . |
| Suojaustoiminnot | Suojaus riippuu sovelluksesta | IPSEC on sisäänrakennettu IPv6-protokollaan |
| Osoitteen pituus | 32 bittiä (4 tavua) | 128 bittiä (16 tavua) |
| Osoitteen edustus | Desimaalin tarkkuudella | Heksadesimaalissa |
| Fragmentaatio, jonka suorittaa | Lähettäjän ja huolinta-reitittimet | Vain lähettäjä |
| Pakettivirran tunnistus | Ei saatavilla | Käytettävissä ja käyttää otsikon kenttäkenttää |
| Tarkistussummakenttä | Käytettävissä | Ei saatavilla |
| Viestin lähetysjärjestelmä | lähetystoiminta | Monilähetys ja Anycasting |
| Salaus ja todennus | Ei sisälly | mikäli |
Määritelmä IPv4
IPv4-osoite on 32-bittinen binaariarvo, joka voidaan näyttää neljän desimaalin tarkkuudella. IPv4-osoitetila tarjoaa noin 4, 3 miljardia osoitetta. Vain 3, 7 miljardia osoitetta voidaan osoittaa vain 4, 3 miljardista osoitteesta. Muut osoitteet säilytetään tiettyihin tarkoituksiin, kuten monilähetys, yksityinen osoitetila, loopback-testaus ja tutkimus.
IP-versio 4 (IPv4) käyttää Broadcasting-toimintoa pakettien siirtämiseen tietokoneesta kaikkiin tietokoneisiin; tämä luultavasti aiheuttaa ongelmia joskus.
IPv4: n pisteviiva-desimaalimerkintä
128.11.3.31
Pakettimuoto
IPv4-datagrammi on muuttuvan pituinen paketti, joka koostuu otsikosta (20 tavua) ja datasta (enintään 65 536 otsikon kanssa). Otsikko sisältää reititykseen ja toimitukseen tarvittavat tiedot.
Perusotsikko
Versio: Se määrittelee IP : n versionumeron, eli tässä tapauksessa se on 4 ja binääriarvo 0100.
Yläosan pituus (HLEN): Se edustaa otsikon pituutta neljän tavun moninkertaisena.
Palvelun tyyppi: Se määrittää, miten datagrammia tulisi käsitellä ja sisältää yksittäisiä bittejä, kuten läpäisykyky, luotettavuus ja viive.
Kokonaispituus: Se merkitsee IP-datagrammin koko pituutta.
Tunnistaminen: Tätä kenttää käytetään hajanaisuudessa. Datagrammi jaetaan, kun se kulkee eri verkoissa verkon kehyksen koon mukaiseksi. Tuolloin kukin fragmentti määritetään sekvenssinumerolla tällä alalla.
Liput: Lippujen kentän bitit käsittelevät pirstoutumista ja tunnistavat ensimmäisen, keskimmäisen tai viimeisen fragmentin jne.
IPv4 Datagram
Fragmentaation poikkeama: Se on osoitin, joka edustaa alkuperäisen datagrammin tietojen poikkeamaa.
Elämän aika: Siinä määritellään humala, jonka datagrammi voi matkustaa ennen kuin se hylätään. Yksinkertaisesti sanottuna se määrittää ajan, jona datagrammi pysyy internetissä.
Protokolla: Protokolla-kentässä määritetään, mitkä ylemmän kerroksen protokollatiedot on kapseloitu datagrammiin (TCP, UDP, ICMP jne.).
Otsikon tarkistussumma: Tämä on 16-bittinen kenttä, joka vahvistaa otsikon arvojen eheyden, ei paketin loput.
Lähdeosoite: Se on neljän tavun Internet-osoite, joka tunnistaa datagrammin lähteen.
Kohdeosoite : Tämä on 4-tavuinen kenttä, joka tunnistaa lopullisen määränpään.
Asetukset: Tämä tarjoaa enemmän toimintoja IP-datagrammille. Lisäksi se voi kuljettaa kenttiä, kuten ohjauksen reititystä, ajoitusta, hallintaa ja kohdistusta.
IPv4 on kaksitasoinen osoiterakenne (net id ja isäntänimi), joka on jaettu viiteen luokkaan (A, B, C, D ja E).
IPv6: n määritelmä
IPv6-osoite on 128-bittinen binääriarvo, joka voidaan näyttää 32 heksadesimaaliluvuna. Colons eristää merkinnät 16-bittisten heksadesimaalikenttien sarjassa. Se tarjoaa 3, 4 x 1038 IP-osoitetta. Tämä IP-osoitteen versio on suunniteltu täyttämään uupuvien IP-järjestelmien tarpeet ja tarjoamaan riittävät osoitteet tuleville Internet-kasvun vaatimuksille.
Koska IPv4 käyttää kaksitasoista osoiterakennetta, jossa osoitetilan käyttö on riittämätön. Tämä oli syy IPv6: n ehdottamiseen IPv4: n puutteiden voittamiseksi. IP-osoitteiden muotoa ja pituutta muutettiin pakettimuodossa ja myös protokollia muutettiin.
IPv6: n heksadesimaalinen kaksoispiste
FDEC: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF
IPv6-pakettimuoto
Kukin paketti koostuu pakollisesta peruspäästä, jota seuraa hyötykuorma. Hyötykuorma sisältää kaksi osaa, nimittäin valinnaisia laajennusotsikoita ja ylemmän kerroksen tietoja. Perusotsikko kuluttaa 40 tavua, käänteisesti laajennusotsikot ja yläkerroksen tiedot pitävät tavallisesti enintään 65 535 tavua informaatiota.
Perusotsikko
Versio: Tämä neljän bitin kenttä määrittää IP-version, eli 6 tässä tapauksessa.
Prioriteetti: Siinä määritellään paketin prioriteetti liikenneruuhkia varten.
Virtausmerkki: Tämän protokollan suunnittelun syy on helpottaa tietyn tietovirran erityistä ohjausta.
Kuorman pituus: Siinä määritetään IP-datagrammin kokonaispituus perusotsikkoa lukuun ottamatta.
Seuraava otsikko: Se on kahdeksan-bittinen kenttä, joka kuvaa otsikon, joka kulkee datagrammin perusotsikon kautta. Seuraava otsikko on yksi valinnaisista laajennusotsikoista, joita IP käyttää, tai otsikon yläkerroksen protokollalle, kuten UDP tai TCP.
Hop-raja: Tämä kahdeksan-bittinen hyppyrajan kenttä auttaa samoilla toiminnoilla TTL-kentässä IPv4: ssä.
Lähdeosoite: Se on 16 tavun Internet-osoite, joka tunnistaa datagrammin lähteen.
Kohdeosoite : Tämä on 16-tavuinen Internet-osoite, joka yleensä kuvaa datagrammin lopullista määränpäätä.
IPv4: n ja IPv6: n keskeiset erot
Tarkastellaan IPv4: n ja IPv6: n välistä merkittävää eroa.
- IPv4: llä on 32-bittinen osoitepituus, kun taas IPv6: lla on 128-bittinen osoitepituus.
- IPv4-osoitteet edustavat desimaalilukuja. Toisaalta IPv6: lla osoitetaan binaarilukuja heksadesimaalissa.
- IPv6 käyttää end-to-end-fragmentaatiota, kun taas IPv4 edellyttää, että välireititin fragmentoi kaikki liian suuret datagrammit.
- IPv4: n otsikon pituus on 20 tavua. Sen sijaan IPv6: n otsikon pituus on 40 tavua.
- IPv4 käyttää tarkistussummakenttää otsikkomuotoon virheiden tarkistamiseksi. Päinvastoin, IPv6 poistaa otsikon tarkistussummakentän.
- IPv4: ssä perusotsikko ei sisällä kenttää otsikon pituudelle, ja 16-bittinen hyötykuorman pituus -kenttä korvaa sen IPv6-otsikossa.
- IPv4: n vaihtoehtokenttiä käytetään IPv6: n laajennusotsikoina.
- IPv4: n Time to live -kenttään viitataan Hop-rajana IPv6: ssa.
- IPv4: ssä läsnä oleva otsikon pituuskenttä poistetaan IPv6: ssa, koska otsikon pituus on vahvistettu tässä versiossa.
- IPv4 käyttää lähetystä lähettämään paketteja kohdetietokoneisiin, kun taas IPv6 käyttää monilähetystä ja lähetystä.
- IPv6 tarjoaa todennusta ja salausta, mutta IPv4 ei tarjoa sitä.
johtopäätös
IPv6 säilyttää monet nykyiset protokollat, IPv4, keskeiset käsitteet, mutta muuttaa useimpia yksityiskohtia. IPv4 kehitettiin liikenne- ja viestintävälineiksi, mutta osoitteiden määrä oli uupunut, mikä oli syy IPv6: n kehittämiseen. IPv6 tarjoaa skaalautuvuutta, joustavuutta ja saumattomia mahdollisuuksia verkottumisen alalla.
