IP-versie 4 (IPv4) genereert 4, 29 x 109 unieke netwerkadressen die onvoldoende kwantitatief is en als gevolg daarvan heeft internet te weinig ruimte. IP-versie 6 (IPv6) produceert 3, 4 x 1038 adressen en is een schaalbare en flexibele oplossing voor het huidige probleem.
Laat ons eerst begrijpen wat het internetprotocol is. Het TCP / IP-standaardprotocol dat het IP-datagram definieert als de eenheid van informatie die over het internet wordt verplaatst. Het is een onbetrouwbaar en verbindingloos datagramprotocol - een best-effort-bezorgservice. Het internet is een abstractie van fysieke netwerken en biedt dezelfde functionaliteiten als het accepteren en afleveren van pakketten.
IP biedt drie belangrijke dingen die zijn:
- Specificatie van het exacte formaat van alle gegevens.
- Het voert de routingfunctie uit en kiest een pad voor het verzenden van de gegevens.
- Het gaat om een verzameling regels die het idee van onbetrouwbare pakketbezorging ondersteunen.
Vergelijkingstabel
| Vergelijkingsgrondslag | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| Adresconfiguratie | Ondersteunt handmatige en DHCP-configuratie. | Ondersteunt Auto-configuratie en opnieuw nummeren |
| End-to-end verbindingsintegriteit | onuitvoerbaar | haalbare |
| Adresruimte | Het kan 4, 29 x 10 9 adressen genereren. | Het kan een behoorlijk groot aantal adressen produceren, namelijk 3, 4 x 10 38 . |
| Beveiligingsfuncties | Beveiliging is afhankelijk van toepassing | IPSEC is ingebouwd in het IPv6-protocol |
| Adres lengte | 32 bits (4 bytes) | 128 bits (16 bytes) |
| Adresvertegenwoordiging | In decimaal | In hexadecimaal |
| Fragmentatie uitgevoerd door | Afzender en doorstuurrouters | Alleen door de afzender |
| Pakketstroomidentificatie | Niet beschikbaar | Beschikbaar en gebruikt flowlabelveld in de kop |
| Checksum-veld | Beschikbaar | Niet beschikbaar |
| Message Transmission Scheme | omroep | Multicasting en Anycasting |
| Versleuteling en authenticatie | Niet voorzien | Mits |
Definitie van IPv4
Een IPv4-adres is een 32-bits binaire waarde, die kan worden weergegeven als vier decimale cijfers. De IPv4-adresruimte biedt ongeveer 4, 3 miljard adressen. Slechts 3, 7 miljard adressen kunnen alleen uit 4, 3 miljard adressen worden toegewezen. De andere adressen worden bewaard voor specifieke doeleinden, zoals multicasting, ruimte voor privé-adres, loopback-tests en onderzoek.
IP-versie 4 (IPv4) maakt gebruik van broadcast voor het overbrengen van pakketten van de ene computer naar alle computers; dit levert waarschijnlijk soms problemen op.
Dotted-Decimal Notatie van IPv4
128.11.3.31
Pakketformaat
Een IPv4-datagram is een pakket met variabele lengte bestaande uit een header (20 bytes) en data (tot 65.536 samen met een header). De kop bevat informatie die essentieel is voor routering en levering.
Base Header
Versie: definieert het versienummer van IP, dwz in dit geval is dit 4 met een binaire waarde van 0100.
Header length (HLEN): het vertegenwoordigt de lengte van de header in meerdere van vier bytes.
Servicetype: het bepaalt hoe een datagram moet worden verwerkt en bevat afzonderlijke bits zoals doorvoersnelheid, betrouwbaarheid en vertraging.
Totale lengte: dit geeft de volledige lengte van het IP-datagram aan.
Identificatie: dit veld wordt gebruikt in fragmentatie. Een datagram wordt verdeeld wanneer het door verschillende netwerken gaat om overeen te komen met de netwerkframe-afmeting. Op dat moment wordt elk fragment bepaald met een volgnummer in dit veld.
Vlaggen: de bits in het vlaggenveld verwerken fragmentatie en identificeren het eerste, middelste of laatste fragment, enz.
IPv4-datagram
Fragmentatie-offset: het is een aanwijzer die de offset van de gegevens in het originele datagram vertegenwoordigt.
Tijd om te leven: definieert het aantal hops dat een datagram kan afleggen voordat het wordt geweigerd. In eenvoudige bewoordingen geeft het de duur aan waarvoor een datagram op internet blijft.
Protocol: het protocolveld geeft aan welke protocoldata van de bovenste laag zijn ingekapseld in het datagram (TCP, UDP, ICMP, enz.).
Headercontrolesom: dit is een veld met 16 bits dat de integriteit van de headerwaarden bevestigt, niet de rest van het pakket.
Bronadres: het is een internetadres van vier bytes dat de bron van het datagram aangeeft.
Bestemmingsadres: dit is een veld van 4 bytes dat de eindbestemming identificeert.
Opties: dit biedt meer functionaliteit aan het IP-datagram. Verder kunnen velden zoals controlerouting, timing, beheer en uitlijning worden overgedragen.
IPv4 is een adresstructuur op twee niveaus (net-id en host-id) ingedeeld in vijf categorieën (A, B, C, D en E).
Definitie van IPv6
Een IPv6-adres is een 128-bits binaire waarde, die kan worden weergegeven als 32 hexadecimale cijfers. Dubbele punten isoleren vermeldingen in een reeks van 16-bits hexadecimale velden. Het biedt 3, 4 x 1038 IP-adressen. Deze versie van IP-adressering is ontworpen om te voldoen aan de behoeften van uitputtende IP's en om voldoende adressen te bieden voor toekomstige internetgroeiteisen.
Omdat IPv4 een adresstructuur op twee niveaus gebruikt waar het gebruik van adresruimte onvoldoende is. Dat was de reden om IPv6 voor te stellen, om de tekortkomingen IPv4 te verhelpen. Het formaat en de lengte van de IP-adressen werden samen met het pakketformaat gewijzigd en de protocollen werden ook gewijzigd.
Hexadecimale dubbele puntnotatie van IPv6
FDEC: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF
IPv6-pakketformaat
Elk pakket bestaat uit een verplichte basis-header, gevolgd door de payload. De payload bestaat uit twee delen, namelijk optionele uitbreidingsheaders en gegevens van een bovenste laag. De basiskop verbruikt 40 bytes, omgekeerd de uitbreidingsheaders en gegevens van de bovenste laag bevatten gewoonlijk maximaal 65.535 bytes aan informatie.
Base Header
Versie: dit vierbitsveld geeft de versie van het IP-adres, dat wil zeggen 6 in dit geval.
Prioriteit: het definieert de prioriteit van het pakket met betrekking tot verkeerscongestie.
Flowlabel: de reden voor het ontwerpen van dit protocol is om een speciale controle voor een bepaalde gegevensstroom mogelijk te maken.
Payload-lengte: definieert de totale lengte van het IP-datagram met uitzondering van de base-header.
Volgende koptekst: het is een acht-bit veld dat de kop beschrijft die de basiskop in het datagram volgt. De volgende header is een van de optionele uitbreidingsheaders die IP gebruikt of de header voor een bovenlaagprotocol zoals UDP of TCP.
Hop-limiet: dit acht-bit hop-limietveld helpt met dezelfde functies op het TTL-veld in IPv4.
Bronadres: het is een internet-adres van 16 bytes dat de bron van het datagram aangeeft.
Bestemmingsadres: dit is een 16-bytes internetadres dat over het algemeen de eindbestemming van het datagram beschrijft.
Belangrijkste verschillen tussen IPv4 en IPv6
Laten we eens kijken naar het grote verschil tussen IPv4 en IPv6.
- IPv4 heeft een 32-bits adreslengte, terwijl IPv6 een 128-bits adreslengte heeft.
- IPv4-adressen vertegenwoordigen de binaire getallen in decimalen. Aan de andere kant geven IPv6-adressen binaire getallen in hexadecimaal weer.
- IPv6 gebruikt end-to-end-fragmentatie, terwijl voor IPv4 een tussenliggende router vereist is om elk te groot datagram te fragmenteren.
- Headerlengte van IPv4 is 20 bytes. De koptekstlengte van IPv6 is daarentegen 40 bytes.
- IPv4 gebruikt het controlesomveld in de headerindeling voor het afhandelen van foutcontrole. Integendeel, IPv6 verwijdert het header checksum-veld.
- In IPv4 bevat de baseheader geen veld voor koptekstlengte en vervangt het veld van de 16-bits payload-lengte dit in de IPv6-header.
- De optievelden in IPv4 worden gebruikt als extensiekoppen in IPv6.
- Het veld Tijd om te leven in IPv4 verwijst naar Hop-limiet in IPv6.
- Het koptekstlengteveld dat aanwezig is in IPv4, is geëlimineerd in IPv6 omdat de lengte van de koptekst in deze versie is vastgelegd.
- IPv4 maakt gebruik van uitzending om de pakketten naar de doelcomputers te verzenden, terwijl IPv6 multicasting en anycasting gebruikt.
- IPv6 biedt verificatie en codering, maar IPv4 biedt dit niet.
Conclusie
IPv6 behoudt veel kernconcepten uit het huidige protocol, IPv4, maar wijzigt de meeste details. IPv4 is ontworpen als een transport- en communicatiemiddel, maar het aantal adressen was uitgeput, wat de reden was voor de ontwikkeling van IPv6. IPv6 biedt schaalbaarheid, flexibiliteit en naadloze mogelijkheden op het gebied van netwerken.
