Was ist eine IP-Adresse, IPv4 und IPv6?

Was ist IPv4?

IPv4, die vierte Version des Internetprotokolls, ist ein Datagrammübertragungsmechanismus in Computernetzwerken. Dieses Protokoll war das erste weit verbreitete IP-Protokoll.

Jedes Gerät, das mit dem Internet verbunden ist, erhält eine eindeutige IP-Adresse, wie z.B. 23.198.03.211. IPv4 verwendet 32-Bit (4 Bytes) Adressen und speichert etwa 4,3 Milliarden Adressen. Dennoch wird es mit zunehmender Anzahl von Internetnutzern immer schwieriger, den globalen IPv4-Adressbedarf zu decken, daher wurde der Vorschlag von IPv6 entwickelt.

Was ist IPv6?

IPv6 ist die sechste Version des vorgeschlagenen Internetprotokolls. IPv6 verwendet hexadezimale Adressen und die Adresslänge beträgt 128 Bit, viermal so lang wie bei IPv4. Die Adresslänge kann mehr als 340 Billionen Adressen unterstützen. Sie werden normalerweise in acht Gruppen aufgeteilt, wobei vier hexadezimale Zahlen eine Gruppe bilden und ein Doppelpunkt jede Gruppe trennt. Ihr Vorschlag löst nicht nur das Problem des Mangels an Netzadressressourcen, sondern optimiert auch einige bestehende Probleme und beseitigt die Hindernisse für verschiedene Geräte, um auf das Internet zuzugreifen.

Klassifizierung von IPv6-Adressen

Unicast-Adresse

Ein IPv6-Paket enthält eine Quell-IP-Adresse und eine Ziel-IP-Adresse. Dem Host-Interface wird eine eindeutige IP-Adresse innerhalb dieses Netzwerksegments zugewiesen. Wenn ein Netzwerk-Switch oder Router ein unicast IP-Paket erhält, das für einen einzelnen Host bestimmt ist, sendet er es über eine seiner Ausgabeschnittstellen, die mit diesem spezifischen Host verbunden ist.

Multicast-Adresse

Eine Multicast-Adresse wird einer Gruppe von verschiedenen Schnittstellen zugewiesen und sendet ein Paket von einer Multicast-Adresse an alle Adressen. Der IPv6-Multicast-Modus ist der gleiche wie bei IPv4. Pakete, die für mehrere Hosts bestimmt sind, werden an bestimmte Multicast-Adressen gesendet. Alle Hosts, die an den Multicast-Informationen interessiert sind, müssen sich zuerst der Broadcast-Gruppe anschließen. Alle Schnittstellen, die der Gruppe beitreten, empfangen die Multicast-Pakete und verarbeiten sie, während andere Hosts, die nicht an den Multicast-Daten interessiert sind, die Multicast-Informationen ignorieren.

Adresse Anycast

Eine IPv6-Anycast-Adresse wird verwendet, um eine Gruppe von Schnittstellen auf verschiedenen IPv6-Knoten zu identifizieren. Jede Gruppe von Schnittstellen wird als Anycast-Gruppe bezeichnet. Wenn ein Paket an eine Anycast-Adresse gesendet wird, empfängt das Mitglied der Anycast-Gruppe, das physisch am nächsten zum Sender liegt, das Paket. Wenn ein Host mit einem mit einer Anycast-IP-Adresse ausgestatteten Host kommunizieren möchte, sendet er eine Unicast-Nachricht. Mit Hilfe ausgeklügelter Routing-Mechanismen wird diese Unicast-Nachricht an den Host geliefert, der in Bezug auf die Routing-Kosten am nächsten zum Sender liegt.

Was sind die Unterschiede zwischen IPv4 und IPv6?

Obwohl IPv4 und IPv6 verwendet werden, um die Adressen der mit dem Internet verbundenen Geräte zu identifizieren. Sie haben ähnliche Prinzipien, funktionieren jedoch unterschiedlich. Was ist also der Unterschied zwischen IPv4 und IPv6?

Sicherheit

Für IPv4 ist das Internet Security Protocol (IPsec) optional. Aber für IPv6 muss es das Internet-Sicherheitsprotokoll haben.

Darüber hinaus wurden IPv6 Authentifizierung, Datenkonsistenz und Vertraulichkeit hinzugefügt. Als Ergebnis ist IPv6 sicherer als IPv4.

Leistung

Im Vergleich zu IPv4 erhöht IPv6 die Adresslänge von 32 Bits auf 128 Bits, was mehr Adressanforderungen unterstützen kann. IP-Adressen werden in absehbarer Zukunft nicht mehr knapp sein. Außerdem hat IPv6 einen größeren codierten Adressraum als IPv4.

Kopf der IP

IPv4 hat eine variable Länge von 20~60 Bytes, abhängig von den bereitgestellten IP-Optionen, während IPv6 eine feste Größe von 40 Bytes hat und der Header weniger kompliziert ist als bei IPv4.

Anwendbarkeit

IPv4 wurde früher als IPv6 eingeführt und hat eine führende Position auf dem Markt eingenommen. Auf der anderen Seite hat IPv6 einen langwierigen Implementierungsprozess. Aufgrund der unreifen Technologie, der Inkompatibilität mit der Infrastruktur und der Unfähigkeit, von IPv4 auf IPv6 umzusteigen.

Wie wählt man IPv4 und IPv6 aus?

IPv6 erweitert den Adressraum im Vergleich zu IPv4 und bietet Hunderte von Billionen von Adressen, um den absehbaren Bedarf des Internets zu decken. Vereinfacht die Netzwerkkonfiguration und reduziert Kosten.

Die globale Netzwerkumstellung von IPv4 auf IPv6 ist unvermeidlich, aber IPv4 wird sich nicht schnell vollständig ersetzen.