ipv4和ipv6是什么东西?:老大网络 www.yulaoda.com

IPv4是神马?

IPv4,是互联网协议(Internet Protocol,IP)的第四版,也是第一个被广泛使用,构成现今互联网技术的基石的协议。1981年 Jon Postel 在RFC791中定义了IP,Ipv4可以运行在各种各样的底层网络上,比如端对端的串行数据链路(PPP协议和SLIP协议) ,卫星链路等等。局域网中最常用的是以太网。

IPv4中规定IP地址长度为32(按TCP/IP参考模型划分) ,即有2^32-1个地址。

一般的书写法为4个用小数点分开的十进制数。也有人把4位数字化成一个十进制长整数,但这种标示法并不常见。另一方面,IPv6使用的128位地址所采用的位址记数法,在IPv4也有人用,但使用范围更少。 过去IANAIP地址分为A,B,C,D 4类,把32位的地址分为两个部分:前面的部分代表网络地址,由IANA分配,后面部分代表局域网地址。如在C类网络中,前24位为网络地址,后8位为局域网地址,可提供254个设备地址(因为有两个地址不能为网络设备使用: 255为广播地址,0代表此网络本身) 。网络掩码(Netmask) 限制了网络的范围,1代表网络部分,0代表设备地址部分,例如C类地址常用的网络掩码为255.255.255.0。

目前IPv4资源已近枯竭,现可分配的仅有7000万个,43天内将用尽,

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IPv6是神马?

IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4),它的下一个版本就是IPv6。

目前我们使用的第二代互联网IPv4技术,核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限,从理论上讲,编址1600万个网络、40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后,可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣,以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4,约30亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个,中国截止2010年6月IPv4地址数量达到2.5亿,落后于4.2亿网民的需求。地址不足,严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。

一方面是地址资源数量的限制,另一方面是随着电子技术网络技术的发展,计算机网络将进入人们的日常生活,可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网。在这样的环境下,IPv6应运而生。单从数字上来说,IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×10^28倍,达到2^128(算上全零的)个。这不但解决了网络地址资源数量的问题,同时也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍。

但是与IPv4一样,IPv6一样会造成大量的IP地址浪费。准确的说,使用IPv6的网络并没有2^128个能充分利用的地址。首先,要实现IP地址的自动配置,局域网所使用的子网的前缀必须等于64,但是很少有一个局域网能容纳2^64个网络终端;其次,由于IPv6的地址分配必须遵循聚类的原则,地址的浪费在所难免。

但是,如果说IPv4实现的只是人机对话,而IPv6则扩展到任意事物之间的对话,它不仅可以为人类服务,还将服务于众多硬件设备,如家用电器传感器、远程照相机、汽车等,它将是无时不在,无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。而且它所带来的经济效益将非常巨大。

当然,IPv6并非十全十美、一劳永逸,不可能解决所有问题。IPv6只能在发展中不断完善,也不可能在一夜之间发生,过渡需要时间和成本,但从长远看,IPv6有利于互联网的持续和长久发展。 目前,国际互联网组织已经决定成立两个专门工作组,制定相应的国际标准。

IPv6特点:

(1)IPV6地址长度为128比特,地址空间增大了2的96次方倍;

(2)灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化,使路由器可以简单路过选项而不做任何处理,加快了报文处理速度;

(3)IPV6简化了报文头部格式,字段只有7个,加快报文转发,提高了吞吐量;

(4)提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性;

(5)支持更多的服务类型;

(6)允许协议继续演变,增加新的功能,使之适应未来技术的发展;

IPv6与IPv4比有什么优势?

与IPV4相比,IPV6具有以下几个优势:

一,IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32,即有2^32-1(符号^表示升幂,下同)个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。

二,IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。

三,IPv6增加了增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow Control),这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量(QoS,Quality of Service)控制提供了良好的网络平台。

四,IPv6加入了对自动配置(Auto Configuration)的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。

五,IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,极大的增强了网络的安全性。

IPv6 编址:

从IPv4到IPv6最显著的变化就是网络地址的长度。RFC 2373 和RFC 2374定义的IPv6地址,就像下面章节所描述的,有128位长;IPv6地址的表达形式一般采用32个十六进制数。

IPv6中可能的地址有3.4×10^38个。也可以想象为16个因为32位地址每位可以取16个不同的值。

在很多场合,IPv6地址由两个逻辑部分组成:一个64位的网络前缀和一个64位的主机地址,主机地址通常根据物理地址自动生成,叫做EUI-64(或者64-位扩展唯一标识)。

IPv6地址表示

IPv6地址为128位长,但通常写作8组,每组为四个十六进制数的形式。例如:

2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344是一个合法的IPv6地址。

IPv6 网络地址和IPv4网络地址的转化关系

如果四个数字都是零,可以被省略。例如:

2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344等价于

2001:0db8:85a3::1319:8a2e:0370:7344遵从这些规则,如果因为省略而出现了两个以上的冒号的话,可以压缩为一个,但这种零压缩在地址中只能出现一次。因此:

2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab

2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab

2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab

2001:0DB8:0::0:1428:57ab

2001:0DB8::1428:57ab都使合法的地址,并且他们是等价的。但

2001::25de::cade是非法的。(因为这样会使得搞不清楚每个压缩中有几个全零的分组)

同时前导的零可以省略,因此:

2001:0DB8:02de::0e13等价于2001:DB8:2de::e13

一个IPv6地址可以将一个IPv4地址内嵌进去,并且写成IPv6形式和平常习惯的IPv4形式的混合体。IPv6有两种内嵌IPv4的方式:IPv4映像地址和IPv4兼容地址。

IPv4映像地址有如下格式:::ffff:192.168.89.9

这个地址仍然是一个IPv6地址,只是0000:0000:0000:0000:0000:ffff:c0a8:5909的另外一种写法罢了。IPv4映像地址布局如下:

| 80bits |16 | 32bits |

+—————————- +——–+————————|

0000………………..0000 | FFFF | IPv4 address |

+—————————- +——–+———————– |

IPv4兼容地址写法如下:::192.168.89.9

如同IPv4映像地址,这个地址仍然是一个IPv6地址,只是0000:0000:0000:0000:0000:0000:c0a8:5909的另外一种写法罢了。IPv4兼容地址布局如下:

| 80bits |16 | 32bits |

+—————————- +——–+————————|

0000………………..0000 | 0000 | IPv4 address |

+—————————- +——–+———————– |

IPv4兼容地址已经被舍弃了,所以今后的设备和程序中可能不会支持这种地址格式。