IPv4 和 IPv6 之间的区别

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IPv4 和 IPv6 是互联网协议版本，其中 IPv6 是 IPv4 的升级版本。IPv4 和 IPv6 协议之间存在一些差异，包括它们的功能，但最重要的差异是它们创建的地址数量(地址空间)。

阅读本文以了解有关 IPv4 和 IPv6 的更多信息以及它们之间的区别。

什么是互联网协议 (IP)?

互联网协议是一组允许我们的计算机通过互联网进行通信的规则。IP 地址基本上负责将数据包定向到正确的目的地。IP 控制所有互联网流量。包含其来源地和目的地 IP 地址的数据包在互联网上传输。

当您在浏览器中键入 URL 时，包含您的 IP 地址的数据包将传输到 Web 服务器的 IP 地址，然后通过互联网将与该 URL 对应的网站返回到您的设备。

IPv4 是 TCIP/IP 套件中的主要协议。IPv4 地址提供了一种唯一标识网络中主机的方法。IPv4 使用 32 位逻辑地址。根据网络类型，有多种方法可以为多个设备配置 IPv4，包括手动和自动配置。

IPv4 使用尽力而为模型，这意味着它不保证将数据传送到主机或避免重复传送。

对于以太网通信，IPv4 使用五类 32 位地址 - A、B、C、D 和 E。A、B 和 C 类之间用于寻址网络主机的位长度不同。多播保留给 D 类地址，而未来使用保留给 E 类地址。IPv4 可以分配给最终用户的主机地址限制为 4.20 × 109。

随着 20 世纪 90 年代互联网的普及，人们很快意识到 IPv4 可以创建的 IP 地址数量是有限的，并且会耗尽。因此，互联网工程任务组(IETF)开发了IPv6，它是IPv4的升级版，最终目的是取代IPv4。

IPv6提供了128位的IP地址，可以生成3.4×1038个地址，通俗地说，可以生成数万亿个IP地址。IPv6将数字块保留用于特定用途，完全禁止使用特定数字，因此IPv6地址的总数应该会略少一些。但IPv6地址的数量几乎是无穷无尽的，未来不会出现IP地址短缺的情况。

IPv6地址遵循同样的设计原则，地址被分成8组，每组四个十六进制数字，中间用冒号分隔。大多数IPv6地址不会用完128位，导致字段要么全为零，要么用零填充。在 IPv6 寻址方案中，两个冒号 (::) 可以表示连续的 16 位零字段。

下表重点介绍了 IPv4 和 IPv6 之间的主要差异 −

Key	IPv4 协议	IPv6 协议
地址配置	IPv4 的地址长度为 32 位，以十进制格式表示。它支持手动和 DHCP 配置。	IPv6 的地址长度为 128 位，以十六进制格式表示。它支持自动配置和重新编号配置。
地址空间	对于 IPv4，总共可以生成 4.20 × 10⁹ 个地址。	对于 IPv6，可以生成的 IP 地址总数为 3.4 × 10³⁸，这比 IPv4 生成的数量要大得多。
安全	IPv4 被用作安全性较低的协议，因为其安全性部分取决于应用程序，即它与在应用程序级别提供或实施的安全性。	IPv6 具有内置的安全功能，称为 IPSEC(Internet 协议安全)，它除了在应用程序级别提供或实施的安全性之外，还提供额外的安全功能。
碎片化	对于 IPv4，碎片化由发送方路由器和转发路由器执行。	对于 IPv6，碎片化仅由发送方路由器执行。
身份验证	IPv4 不提供加密和身份验证功能。	IPv6 同时提供加密和身份验证功能。
标头大小	在 IPv4 中，请求标头不固定，大小可能在 20-60 字节之间。	在 IPv6 中，请求标头大小固定，即 40 字节。

IPv4 创建了 4.20 × 10⁹ 个唯一网络地址，数量不足，因此互联网空间不足。另一方面，IP 版本 6 (IPv6) 生成了 3.4 × 10³⁸ 个地址，并为现有问题提供了可扩展且适应性强的解决方案。