IPv4和IPV6都是目前比較流行的互聯(lián)網(wǎng)(IP)協(xié)議,那么首先讓我們先了解下什么是IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)協(xié)議?
Internet協(xié)議(IP)是一組規(guī)則,用于定義計(jì)算機(jī)的起始地址和目標(biāo)地址。將您的電子郵件或任何其他形式的數(shù)據(jù)傳送到您要發(fā)送它們的正確目的地是Internet協(xié)議的工作。您可以將它與您通過某個(gè)地址發(fā)送的信件或明信片進(jìn)行比較。在計(jì)算機(jī)世界中,該地址由互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議定義。為了傳遞數(shù)據(jù),IP以分組結(jié)構(gòu)的形式傳輸它,并且進(jìn)一步執(zhí)行此操作,IP與稱為傳輸控制協(xié)議(TCP)的更高級(jí)別的協(xié)議組合以在主機(jī)和目的地之間建立虛擬連接。
IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)通信中的基本協(xié)議。連接到Internet的每臺(tái)設(shè)備(無論是LAN還是Internet)都將具有充當(dāng)電話號(hào)碼的IP地址。瀏覽網(wǎng)站時(shí),瀏覽器將首先獲取網(wǎng)站的IP地址,例如134.148.1.10,向此地址發(fā)送請(qǐng)求,然后網(wǎng)站將發(fā)送您的計(jì)算機(jī)用來獲取網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)的IP。“可以想象一下這個(gè)訂餐的過程幾乎是一樣的。”
IP協(xié)議位于OSI 7層協(xié)議的第3層網(wǎng)絡(luò)層中。OSI 7層協(xié)議從下到上依次為:物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,傳輸層,會(huì)話層,表示層和應(yīng)用層。
Internet協(xié)議版本發(fā)展
IP(Internet協(xié)議)是Internet的支柱。它已經(jīng)有近20年的歷史了。 IETF于1981年發(fā)布了RFC 791標(biāo)準(zhǔn),從那時(shí)起就開始使用IPv4。IPv4總計(jì)大約40億個(gè)IP地址,是Internet協(xié)議的第四個(gè)版本。IPv4的后繼者是IPv6,IPv6是IETF在1995年宣布的下一代IP地址標(biāo)準(zhǔn)。
注意:IPv5用于定義實(shí)驗(yàn)性實(shí)時(shí)流協(xié)議,也稱為Internet流協(xié)議。為避免混淆,決定不使用IPv5并命名新的IP協(xié)議IPv6。
IPv4和IPv6之間的區(qū)別
IPv6是IPv4的升級(jí)版,但是,現(xiàn)在絕大多數(shù)人使用的還是IPv4。
IPv4中的地址格式由0到255之間的四個(gè)整數(shù)(如xxxx)組成,其總功率為256到4次方(即4294967296)。雖然互聯(lián)網(wǎng)上可用的IPv4地址總數(shù)超過42億,但是世界人口已超過60億。試想一下,如果我們?yōu)槊總€(gè)人分配一個(gè)設(shè)備,那么IPv4地址就不夠了。
此外,如果我們忽視不斷增長(zhǎng)的人口,由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,IPv4仍然不夠。除了電腦,智能設(shè)備比比皆是,每個(gè)手機(jī),智能手環(huán),手表,路由器等設(shè)備都會(huì)占用一個(gè)IP地址,甚至電視,智能冰箱,智能洗衣機(jī),空調(diào),門鎖等都可以智能化,也需要IP地址。在各種聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的情況下,IPv4地址被拉伸。同時(shí),有許多組織同時(shí)擁有數(shù)百個(gè)IP地址,但實(shí)際上只使用了數(shù)十個(gè)地址,導(dǎo)致大量IP地址被浪費(fèi),使得IPv4地址更加稀缺。
為了克服IP地址的稀缺性,IPv6應(yīng)運(yùn)而生。IPv6地址格式由0到65535之間的8個(gè)整數(shù)組成(如x:x:x:x:x:x:x:x),該數(shù)字是IPv4地址數(shù)的四次方。與IPv4相比,IPv6的128位地址長(zhǎng)度可以提供3.402823669×1038個(gè)地址。 IPv6曾號(hào)稱可以為地球上的每一粒沙子分配一個(gè)地址,可以說是取之不盡,用之不竭的。
但是,話要說回來了,為什么我們現(xiàn)在不使用IPv6,還要使用IPv4呢?這是因?yàn)槭紫龋壳按蠖鄶?shù)設(shè)備或服務(wù)提供商尚未采用IPV6,其次是IPv4方便記憶,相對(duì)來說,IPv6要復(fù)雜得多。最后就是IPv6的設(shè)計(jì)并沒有考慮兼容性。這就是IPv4無法順利遷移到IPv6的三個(gè)主要原因。
為什么IPv6無法廣普?
根據(jù)谷歌發(fā)布的全球IPv6統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至2018年11月底,全球IPv6普及率已超過25.04%,因?yàn)镮Pv6不能與IPv4兼容,這也使得IPv4和IPv6的互操作性變得困難。
據(jù)眾視媒體了解,IPv4和IPv6是兩種語言,它們的語法和時(shí)態(tài)不同。但是,由于IPv6地址遠(yuǎn)多于IPv4,肯定會(huì)影響到IP地址成本。特別是,IPv6和IPv4地址之間的交換技術(shù)的出現(xiàn)允許企業(yè)以更低的成本切換到IPv6網(wǎng)絡(luò)。
此外,在服務(wù)級(jí)別上,為了方便用戶選擇IPv6服務(wù),一些云服務(wù)提供商還提供IPv6和IPv4互通服務(wù)。新服務(wù)直接連接到IPv6,原始服務(wù)通過購(gòu)買服務(wù)可互操作,成本進(jìn)一步降低。
目前,IPv6推廣的薄弱環(huán)節(jié)在于應(yīng)用和終端?,F(xiàn)在,運(yùn)營(yíng)商的骨干網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開啟了IPv6的承載功能。但是,許多用戶家中的路由器或移動(dòng)電話還不支持IPv6。此外,大多數(shù)應(yīng)用程序在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)都會(huì)占用IPv4流量。
現(xiàn)在很多公司正在通過軟件升級(jí)更新或升級(jí),來支持IPv6用戶手中的路由器或移動(dòng)電話等終端。例如,Apple在最新的iOS12.1升級(jí)后支持IPv6雙棧網(wǎng)絡(luò)。
而在應(yīng)用方面,VoLTE的端到端IPv6單棧沒有技術(shù)問題。網(wǎng)絡(luò)和DNS也支持IPv6,它可以完全支持純IPv6應(yīng)用程序。目前,印度和美國(guó)的IPv6用戶數(shù)已經(jīng)超過1億,而且,隨著5G時(shí)代的到來,未來的萬物互聯(lián)(IoT)世界是需要更快的網(wǎng)絡(luò)、更多的IP設(shè)備、5G + IPv6 +物聯(lián)網(wǎng)來構(gòu)建的。