В чём разница между протоколами ipv4 и ipv6

Самыми актуальными модификациями прокси считаются Internet Protocol version 4 и 6, все о преимуществах здесь: https://proxy-onedash.ru/s-rotaciei. На протяжении долгого времени 4 версия является лидером в данном направлении. Правда, авторам пришлось внести в стандартные разработки несколько изменений. Обусловлена такая необходимость неустанно прогрессирующими запросами, которые устанавливает сеть. Предлагаем провести между IPv4 и IPv6 сравнение особенностей. Это разрешит выбрать для себя наиболее предпочтительный вариант.

Каковы самые очевидные отличия IPv4 и IPv6?

128 бит в IPv6-адресе представляют собой восемь 16-битных шестнадцатеричных блоков, разделённых двоеточиями. Например, 2dfc:0:0:0:0217:cbff:fe8c:0. Традиционной формой записи IPv4 адреса является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Через дробь указывается длина маски подсети. Например, 192.168.0.0/16.

В IPv4 для мультивещания зарезервирована подсеть 224.0.0.0/4. IPv6 для этой цели использует встроенное адресное пространство FF00::/8;

IPv4 использует широковещательные адреса для передачи широковещательных пакетов, IPv6 — многоадресные группы;

IPv4 использует 0.0.0.0 в качестве неопределённого адреса, а 127.0.0.1 для создания адреса обратной связи (loopback). В IPv6 используются :: и ::1 соответственно;

IPv4 использует глобально уникальные публичные адреса для трафика и «частные» адреса, IPv6 — глобально уникальные юникаст-адреса и локальные адреса (FD00::/8).

Внедрение протокола TCP/IPv6

Несмотря на долгую историю разработки, которая берет начало в 1992 году, тестирование нового протокола состоялось одномоментно 8 июня 2011 года в Международный день IPv6. Эксперимент прошел удачно и предоставил возможность для выработки рекомендаций по дальнейшему совершенствованию данной технологии, ее массовому внедрению.

Первой компанией, внедрившей в 2008 году стандарт протокола IPv6 на постоянной основе, стал Google. Тестирование проводилось в течение четырех лет, было признано успешным. 6 июня 2012 года состоялся Всемирный запуск IPv6. Сегодня мировые лидеры в производстве сетевого оборудования Cisco и D-Link применяют данный сетевой стандарт в своих маршрутизаторах на базовом уровне. В мобильных сетях стандарта LTE поддержка протокола IPv6 является обязательной. IT-компании Google, Facebook, Microsoft и Yahoo используют IPv6 на своих основных web-ресурсах. Протокол получает все большее распространение в корпоративных сетях и при домашнем использовании.

Согласно исследованиям Google, на начало 2020 года доля IPv6 в общемировом сетевом трафике составляла около 30%. В России данный показатель значительно ниже, он составляет приблизительно 4,5% всего трафика. В то же время все большее количество отечественных регистраторов доменов и хостинг-провайдеров переводят свои DNS-серверы на протокол IPv6.

Чем протокол iPv6 лучше iPv4

iPv6 решает проблему ограниченных IP-адресов, но также предлагает ещё больше преимуществ по сравнению с iPv4.

    iPv6 был создан с учётом требований безопасности. Он обеспечивает конфиденциальность, аутентификацию и целостность данных. Протокол управляющих сообщений Интернета (ICMP) – компонент iPv4 – может переносить вредоносное ПО, поэтому корпоративные брандмауэры часто блокируют его. Пакеты iPv6 ICMP могут использовать IPSec, что делает их намного безопаснее.

    В отличие от адресов iPv4, адреса iPv6 не будут отдавать предпочтение какой-либо части мира и будут доступны каждому. Для справки, при создании iPv4 50% адресов были зарезервированы для США.

    Заголовки iPv4 имеют переменную длину, в то время как iPv6 имеет согласованные заголовки. Это означает, что код для маршрутизации по этим адресам станет проще и потребует меньше аппаратной обработки. В результате iPv6 будет иметь лучшее качество обслуживания и удобство для пользователей.

    Инженеры создали метод трансляции сетевых адресов (NAT), чтобы помочь решить проблему дефицита IP-адресов в текущей версии протокола. iPv6 создаст достаточное количество IP-адресов для всех устройств, что сделает NAT более ненужным. Теперь каждое устройство может подключаться к Интернету и напрямую «общаться» с веб-сайтами.

    Автоматическая настройка

    Одна из лучших функций iPv6 – автоматическая настройка без сохранения состояния. Это позволяет устройствам назначать себе IP-адреса без участия сервера. Вместо этого IP-адреса генерируются с использованием MAC-адреса устройства, который уникален для каждого смартфона, планшета, ноутбука и даже умной лампочки. Это упрощает обнаружение устройствами друг друга, подключенными к одной сети.

IPv4 против IPv6: наиболее важные различия

  1. Улучшенная адресация

    Адреса IPv4 используют 32 бита с десятичной нотацией, разделенной точками. Примером IPV4-адреса является localhost – 127.0.0.1. В двоичном формате это будет записано как .

    Адреса IPv6 используют 128 бит с шестнадцатеричной нотацией, разделенной двоеточием. Примером IPv6-адреса может быть 2001: db8: 3333: 4444: 5555: 6666: 7777: 8888. Учитывая, что это 128-битный формат, запись в двоичном формате будет немного длинновата целей этого поста.

    Как упоминалось ранее, более длинные адреса и шестнадцатеричная запись обеспечивают значительно большее количество адресов в IPv6.

  2. IP-заголовки

    В IPv4 заголовок может иметь длину от 20 до 60 байт. Обычно он ограничен 20 байтами, если в конце заголовка не заданы параметры.

    В IPv6 заголовки имеют фиксированный размер 40 байт. Вместо параметров IPv6 допускает использование расширений, которые помогают защитить протокол, упрощая внедрение технологий будущего.

    Большие заголовки IPv6 подразумевают большие накладные расходы. Однако более крупный заголовок даёт ряд преимуществ благодаря встроенным элементам:

    • Он не использует контрольные суммы, поэтому его не нужно обрабатывать в пути.
    • Он использует метки потоков для идентификации полезной нагрузки и повышения качества обслуживания.

    Пакеты IPv6 не могут быть фрагментированы при передаче, что улучшает целостность. Только исходный узел может фрагментировать пакет.

  3. Типы адресов

    IPv4 предлагает широковещательные, одноадресные и многоадресные адреса. Это различие достигается за счёт резервирования определенных IP-адресов и ограничения их общего использования. Адреса IPv4 также можно использовать для любой передачи, но это неопределенный тип адреса в IPv4.

    IPv6 предлагает одноадресные (глобальные, локальные, петлевые/кольцевые, неопределенные, уникальные локальные), многоадресные (публичные, временные, запрашиваемые узлы) и произвольные адреса.

    Примечание: Чтобы anycast работал в IPv6, устройству маршрутизации необходимо сообщить, что оно использует общий адрес anycast.

  4. Конфигурация адреса

    Конфигурация адресов в этих двух протоколах сильно отличается.

    В IPv4 адреса настраиваются вручную или через DHCP (протокол динамической конфигурации хоста).

    IPv6 поддерживает настройку вручную, SLAAC (автоматическая настройка адресов без сохранения состояния) и DHCPv6 (без сохранения состояния / с отслеживанием состояния). В большинстве случаев это значительно упрощает настройку и запуск IPv6.

  5. Локальные адреса

    IPv4 использует ARP (протокол разрешения адресов) для связывания интернет-адресов IPv4 с локальными адресами канального уровня, такими как MAC-адреса.

    IPv6 использует NDP (протокол обнаружения соседей) для соединения локальных устройств и их подключения к интернет-шлюзу локальной сети.

IPv4

Четвёртая версия интернет-протокола IP работает с 1982 года, с момента развертывания в спутниковой сети SATNET, сформировавшей основу для сети Интернет. До сих пор IPv4 — основной протокол в Интернете.

IPv4 обеспечивает возможность адресации примерно 4,3 млрд адресов. Каждое устройство в публичных и частных сетях, использующих протокол TCP / IP, должно иметь IP-адрес для идентификации устройства и определения его местоположения. После быстрого роста интернет-трафика в 1990-х годах стало очевидно, что для подключения всех пользователей потребуется гораздо больше адресов, чем было доступно в адресном запасе IPv4.

Он работает на сетевом уровне моделей OSI. Будучи протоколом, не требующим установления соединения, он отправляет пакеты к месту назначения по различным маршрутам.

Deep Packet Inspection Подробнее

Четвертая версия протокола поддерживает 32-битные адреса. Такой адрес состоит из 4 частей, каждая из которых разделена точкой. Например: 100.101.102.103. Диапазон каждой части — 0-255. Адреса IPv4 были разделены на различные классы в зависимости от диапазона IP-адресов.

IPv6 более безопасен, чем IPv4?

Нет, в теории они одинаково безопасны.

После запуска IPv6 появилась встроенная возможность шифровать интернет-трафик с помощью распространённого (но не настолько, как SSL) стандарта шифрования IPSec, который не даёт прочитать содержимое трафика при его перехвате. Однако шифрование и расшифровка данных требует оборудования, которое стоит денег. К тому же IPSec можно реализовать и на IPv4, что в теории означает, что IPv4 и IPv6 одинаково безопасны.

Некоторые эксперты утверждают, что пока переход не завершён, пользователи шестой версии находятся в большей опасности, чем пользователи четвёртой. Провайдеры могут использовать IPv6-туннели для предоставления пользователям IPv4 доступа к IPv6-контенту. Злоумышленники могут использовать эти туннели для проведения своих атак.

Ещё одна потенциальная проблема связана с автоконфигурацией — новой функцией IPv6. Она позволяет устройствам самостоятельно назначать себе IP-адрес на основе MAC-адреса, что может быть использовано сторонними лицами для отслеживания определённых пользователей. Тем не менее на устройствах под управлением популярных операционных систем уже установлены расширения конфиденциальности, поэтому для большинства людей это не будет проблемой.

Исчерпание IPv4

Четвертая версия интернет–протокола была создана в 1981 году и пока еще считается основной. Адреса IPv4 состоят из четырех десятичных чисел в 1 байт, разделенные точками. Например: 12.34.56.78. Поскольку длина адреса интернет–протокола 4-й версии составляет 4 байта или 32 бита, то и количество IP-адресов имеет свои ограничения. Это понимание спровоцировало разработку новой версии IP c большим адресным пространством еще в 1990-х годах. С ростом устройств и развитием сетей, вопрос исчерпания IPv4 становился все более очевидным. 

Это не удивительно, так как интернет разрабатывался в военных и научных целях. Кто бы мог представить, что у каждого человека может быть по несколько гаджетов и устройств. Что уж говорить про умные машины, пылесосы и лампочки, которым также нужны свои адреса. Данное развитие событий совершенно не прогнозировали.

Первоначально IPv4–адреса использовали классовую адресацию, от которой пришлось отказаться в сторону перехода на бесклассовую технологию CIDR, а затем на NAT – механизм преобразования сетевых адресов. Несмотря на попытки масштабирования, процесс распределения адресов стал обгонять возможности самой архитектуры IPv4. 

В 2011 году администрация адресного пространства IANA выделила 5 последних блоков /8 IPv4 интернет–регистраторам. В 2012 RIPE начал распределять последний блок /8. Всего в мире насчитывается порядка 4,29 миллиарда адресов IPv4. Переход на версию интернет–протокола версии 6 считается единственным решением проблемы исчерпания IP-адресов.

Переход на новую версию протокола IP считается естественным и неизбежным процессом развития технологий. Сейчас уже используются обе версии адресов, однако со временем количество IPv6 будет увеличиваться. Адресное пространство IPv4 рано или поздно закончится, а новые устройства, которые будут выпускаться, могут не поддерживать в своих базовых настройках старую версию протокола. Производители Cisco и D-Link уже включили IPv6 по умолчанию в настройках своих маршрутизаторов. Все это будет усложнять работу с IPv4 и однажды его признают устаревшим.

Прокси IPv6 и IPv4 – в чем разница

Первая платформа была разработана в 80-х годах, вторая же увидела свет в 1996 году. Если проанализировать информацию о IPv4 и IPv6 – в чем разница станет понятно даже человеку, далекому от специфики создания сайтов и технической поддержки.

Четвертая версия располагала 4,4 миллиардами адресов в интернете, возможности нового формата расширены до 79 октиллионов (или 300 миллионов на каждого пользователя). К тому же, за аренду старого протокола следовало заплатить дороже. Обусловлено это требование было дефицитом IP-адресов на его просторах.

Типы адресов IPv4 и IPv6 отличаются и по таким характеристикам:

  • version 4 – 139.59.1
  • version 6 – адресный код 2005:0db8:17a3:09d7:1f36:8a2e:00a0:735d.

Новый сервер не имеет никаких сторонних протоколов, а в предыдущем имеется TCP. Показатели безопасности шестого протокола сводятся к шифрованию по умолчанию. Иначе говоря, обеспечивается конфиденциальность на высшем уровне. Остальные отличия представлены в таблице.

ПараметрVersion № 4Version № 6
Маска подсетиРассчитана на хост и адрес сети.Отсутствует.
DNSФормулировка Internet Protocol address на основе имен хостов. API сокеты gethostbyname(), домен in-addr.arpa.AAAA запись + опция обратного изменения. API getaddrinfo (новый образец).
DHCPДинамический способ определения Internet Protocol address и параметров конфигурации.Отсутствует.
Преобразование NATTCP/IP.Отсутствует.
Возможность смены адресаРеализуется DHCP или вручную.Автоматическая реализация.
RIPПоддерживается routed.Отсутствует.

Сложности перехода

Возникает резонный вопрос: если протокол TCP/IPv6 обладает таким количеством преимуществ по сравнению с предшественником, почему бы просто не перейти на него всем миром? Основное препятствие лежит в сфере финансов и временных параметров. Для полномасштабного использования новой технологии требуются серьезные инвестиции в программно-техническую модернизацию компьютерного парка всех провайдеров. 

Использование динамических ip-адресов по протоколу IPv4 позволяет временно сдерживать проблему нехватки уникальных сетевых идентификаторов. Другими словами, проблемы администрирования локальных сетей перекладываются на конечных пользователей, которые вынуждены настраивать сложные схемы маршрутизации подсетей и покупать дополнительные ip-адреса. В то же время рост количества конечных сетевых устройств происходит очень быстро. Внедрение технологий прямой коммуникации даже с обычными бытовыми приборами через интернет требует новых подходов в построении архитектуры их взаимодействия. В связи с этим повсеместный переход на использование стека протокола TCP/IPv6 неизбежен.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий