在互聯網世界中，IP地址是通信平臺，我們應該知道IPv4與IPv6地址之間的比較。早些時候，互聯網使用 IPv4，但后來轉向 IPv6。許多人是否想知道為什么需要遷移到 IPv6 及其意義？基本上，對于那些不知道 IPv4 和 IPv6 是什么的人來說，這些是為系統提供地址的互聯網協議。但是，從 IPv4 逐漸過渡到 IPv6。兩者之間的差異是巨大的。由于 IPv4 地址用盡，需要轉移到一個新號碼以便更好地通過 Internet 訪問。

但是，在您開始將業務從 IPv4 過渡到 IPv6 之前，您必須了解這兩種 Internet 協議的性質。在本文中，我們提到了兩者的不同之處、它們的特性、為什么需要進行這種過渡、何時進行這種過渡、IPv6 相對于 IPv4 的優勢、過渡時的挑戰以及其他必要的細節。在討論差異之前，我們必須先看看 IPv4 和 IPv6 是什么？

什么是 IPv4？[定義]

IPv4 確定了 Internet 協議版本 4，有四組數字。其中每個數字的范圍可以從 0 到 255，形成不同的組合。例如，100.45.30.23 是TCP/IP 模型中的 IPv4 格式 IP 地址。IPv4 使用 32 位 IP 地址，為您提供 IP 地址 - 232 或 4,294,967,296。

IPv4 在 1980 年代初被引入市場。我們通常使用IP 地址來識別任何系統并通過網絡連接它。在那之后，DNS（域名服務器）進入圖片以便輕松訪問系統，因為記住各種設備的 IP 地址可能會令人困惑。DNS 應運而生，將 IP 地址轉換為人類可讀的格式，以消除這一挑戰。例如，您用于使用瀏覽器導航到網站的 URL。

因此，每當您提出請求時，請通過瀏覽器導航至“?www.google.com ”。DNS會將 URL 名稱轉換回 IP 地址 ( 216.58.196.14?)，如上圖所示。與 IPv4 地址相比，它可以讓您輕松瀏覽互聯網。

IPv4的特點

• 它提供無連接協議。
• 您可以使用 IPv4 在不同類型的設備上創建簡單的虛擬化通信層。
• 存儲地址消耗的內存更少，更容易記住地址。
• 它已得到全球數百萬臺設備的廣泛支持。
• 它廣泛支持視頻庫和會議。

什么是 IPv6？

在這里，IPv6 代表 Internet 協議版本 6。它于 1990 年代推出以取代 Internet 協議版本 4。IPv6 不是使用 32 位地址，而是使用擴展了地址范圍的 128 位地址。它提供八組擴展地址組合，其中四組是用冒號分隔的十六進制數字。

隨著 IPv4 下的地址越來越短，它出現了，并且需要一個新的地址集來指定 Internet 上的設備。IPv6 允許理論上 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 或340 個 undecillion 地址，為 Internet 上可用的每臺設備提供唯一的 IPv6 地址。

IPv6 地址示例如下所示 - 2002:0de6:1001:4042:0110:8c2e:0370:7264。IPv6 還克服了 IPv4 面臨的幾個挑戰。在這里，我們將解釋 IPv6 如何優于 IPv4。

IPv6的特點：

• 您將獲得分層尋址和路由基礎設施。
• 您將獲得設備的有狀態和無狀態配置。
• 您可以通過其高端支持輕松相處。
• 它非常適合相鄰節點交互。

IPv4 與 IPv6：我們為什么需要轉型？

IP 地址用于為每個設備提供單獨的地址空間。每個設備都使用 IP 地址唯一標識。IP 與傳輸控制協議（也稱為 TCP/IP）一起作為 Internet 協議套件的組成部分提供。該套件設置了通過網絡尋址、傳輸和接收數據的規則。

最常用的 IP 格式之一是 IPv4 地址，也稱為點分四進制，xxxx，其中 x 的范圍在 0 到 255 之間。例如，162.0.92.146。IPv4 是一個 32 位地址空間，僅限于 232 個唯一主機，即大約 43 億個 IPv4 地址。

2011 年，互聯網號碼分配機構宣布他們的 IPv4 地址可用空間已用完。然后他們想到從互聯網上恢復未使用的 IPv4 地址空間，然后從中創建一個恢復的地址池。2014 年，IANA 再次重新分配池地址，導致不再分配 IPv4 地址。

為了克服地址空間的這種憤怒，互聯網逐漸過渡到 IPv6 地址空間，以為設備提供更多的地址空間。互聯網工程任務組在 1998 年提出了 IPv6 地址空間，提供了 128 位地址和一組四個十六進制數字（使用數字 0-9 加上字母 AF），用冒號分隔（例如，2022:gb8::8a6f： 762:7107)。

我們如何用完 IPv4 地址

最初，人們認為大約 43 億個地址足以滿足互聯網需求。但只有當連接到互聯網的設備數量較少時才有可能，每個設備都有一個唯一的 IP 地址。但隨著時間的推移，隨著數字化程度的提高，對移動設備的需求也隨之增加。這導致每個人使用不同 IP 地址的設備數量增加。

隨著時間的推移，設備數量已超過 460 億，IPv4 地址不再可用。此外，許多 IPv4 地址已被保留用于特殊目的。大約 1800 萬個 IPv4 地址僅可用于私有尋址。許多一流的組織無論是否需要，都在內部網絡上利用私有地址。另有 2.7 億專用于多播地址。

此外，如果您想要一些唯一的 IP 地址，則需要花費一大筆錢。一項?研究估計，到 2020 年，合法市場的每個地址的成本為 36 美元。甚至大量的黑色營銷都在那里為不同目的獲得合法的 IPv4 地址。因此，IPv6 不是一種選擇；它是出于必要。

IPv6 優于 IPv4 地址的好處

用完 IPv4 地址空間會導致我們使用更新版本的 IP 地址 IPv6。不幸的是，這個較新的版本不向后兼容 IPv4 版本。因此，您不能互換使用它們。因此，允許組織或個人過渡到較新版本或維護具有 IPv4 和 IPv6 方法的雙棧。

同時擁有這兩種選擇會占用大量投資、資源等。此外，它不會為您的客戶增加任何附加價值。但是，如果您正在努力選擇其中之一，您可以考慮 IPv6 的幾個好處，并在可能的情況下開始過渡。它們不僅會為您提供更大的地址空間，還會讓您的溝通更加高效。以下是您在從 IPv4 過渡到 IPv6 時會遇到的一些好處。

• 擴展地址空間

眾所周知，提出IPv6想法的主要原因是為了克服IPv4地址池不足的問題。這一切都歸功于 IPv6 的 128 位結構，提供了擴展的地址空間，因此全球每個人都可以擁有多個私人連接。未來，您將獲得足夠好的空間來迎合重要的 IP 地址密集型技術，例如物聯網。

與 IPv4 地址分配不同，已經采取了一些預防措施來確保 IPv6 地址的有效使用和分配。IPv4 地址可用性的主要問題是一些公司的“地址囤積”。他們“儲存”了他們從未真正需要或完全使用過的地址。他們甚至沒有交出未使用的地址。因此，通過制定分配策略來確保正確的 IPv6 地址分配。

• 更輕松高效的溝通

由于增加了地址空間，IPv6 可確保通過 Internet 進行更輕松的通信。現在，每個設備都可以擁有其唯一的全局地址，而無需復雜的路由方法，例如轉換網絡地址 (NAT)。

但是考慮到 IPv4 的情況，NAT 提供了一種保存 IPv4 地址的方法。對于具有端到端通信的應用程序開發來說，這是一個重要的障礙，因為它們通常需要創造性的解決方法來進行 NAT 遍歷。IPv6 消除了這一障礙，從而加快了開發速度、簡化了通信并節省了資源。

• 自動配置

這是 IPv4 和 IPv6 之間的顯著差異之一。在 IPv6 的情況下，您將獲得無狀態地址自動配置。但是，對于 IPv4，您將需要一個 DHCP 服務器來將地址分配給 Internet 上的特定設備。

使用 IPv6，路由器將向所有連接的設備提供所需的網絡 ID，以生成特定的主機 ID（最后 64 位），從而產生完整的 IPv6 地址。設備發送請求網絡地址的“路由器請求”(RS) 請求。然后，設備將從“路由器通告”（RA）中得到響應。

這是否消除了對 DHCP 服務器的要求？并不真地。因為如果你有一個 IPv4 和 IPv6 的雙棧網絡，你需要配置一個 DHCP 服務器來管理 IPv4 地址空間。但即使您是雙棧但只有 IPv6，您也需要服務器為您的設備提供其他 DHCP 選項。在某些情況下，您需要設置類似于 IPv4 的“有狀態”配置，以實現更可控的 IP 地址管理。

• 增加流動性

由于 IPv4 限制的增加導致強制實施一種特殊的 IP 協議，該協議僅適用于使用三角路由概念的稱為移動 IP (MIP) 的移動設備。由于 IPv4 空間的地址池越來越少，讓移動設備在漫游時保持其 IP 地址幾乎是不可能的。它可以防止跨位置跟蹤移動設備。因此，每當設備移動到新網絡時，都會為移動設備分配一個新的 IP 地址，從而通過其家庭網絡路由所有流量。已經更新到新地址了，造成了很多不必要的流量。

與移動 IPv4 不同，IPv6 中的流程經過優化，因為它消除了不必要的三角路由并使用直接路由。在這種情況下，每當設備漫游時，它們都會使用家庭網絡來通告其新 IP 地址并進行直接連接。這樣，家庭網絡就沒有負擔處理所有流量。

• 多播

多播是指將消息發送到想要接收這些消息的多個目的地。您可以使用 IPv4 發送多播消息，但它是可選的。但是，它會在未經所有人同意的情況下向所有人廣播消息，從而產生不必要的開銷。因此，為了保證效率，IPv6 根本不支持多播。

IPv4 與 IPv6：頭對頭比較

IPv4 和 IPv6 都是為連接到網絡的設備提供不同地址空間的地址。他們可能有相同的目的，但他們的工作是不同的，因為他們有不同的特點和好處。我們已經提到了一些基于某些因素的快速差異。

差異	IPv4	IPv6
尋址方式	用點 (.) 分隔的二進制位指定數字地址	用冒號 (:) 分隔的二進制位和十六進制指定字母數字地址。
地址類型	可用于單播、廣播和多播。	可用于單播、多播和任播。
地址掩碼	對于指定網絡	不曾用過。
標題字段	12個標題字段	8個標題字段
標題字段的長度	20長	40長
校驗和	是的，它有。	沒有校驗和字段。
班級數	等級從 A 到 E。	無限數量的 IP 地址。
配置	必須分配 IP 地址和路由。	配置是可選的
超大規模	支持 VLSM	不支持 VLSM
碎片化	通過發送和轉發路由來完成。	由發件人完成。
路由信息協議 (RIP)	由 routed 守護程序支持。	不支持，因為它使用靜態路由。
網絡配置 (NC)	手動或使用 DHCP。	自動配置。
SNMP	系統管理協議	SNMP 不支持 IPv6。
移動性和互操作性	由于受限的網絡拓撲，它具有受限的移動性和互操作性能力。	IPv6 提供嵌入式互操作性和移動性功能。

過渡期間遇到的挑戰

盡管轉換到 IPv6 地址空間有很多好處，但您可能會面臨各種挑戰。因此，在開始過渡證明對您的業務有益時，您必須考慮各個方面。以下是過渡期間遇到的一些挑戰。在繼續之前考慮它們。

• 適當的計劃會耗費大量時間

IPv6 與 IPv4 非常不同，您不能將其視為 IPv4 的繼任者。如果您正在考慮將您的網絡過渡到 IPv6，則需要大量的變通方法。過渡到 IPv6 需要更多資源。每家愿意進行這種過渡的公司都必須確保他們有適當的過渡計劃，因為過渡失敗的可能性很大。IT 團隊在他們的雷達上跟蹤每臺設備，以提供唯一的 IP 地址。跟蹤每臺設備并非易事，需要手動和自動參與此過程。

• 兼容性問題

您必須知道，每臺設備都不顯示與 IPv6 地址空間的兼容性。大多數應用軟件和網絡解決方案不支持 IPv6。為了消除失敗的可能性，您必須進行嚴格的測試過程來驗證網絡上的所有內容，以確保特定應用程序在遷移到新協議后能夠高效工作。IT 團隊必須考慮事實，例如如果設備和應用程序與 IPv6 不兼容，如何支持它們。

許多公司在過渡期間使用雙棧實現來克服這個兼容性問題，他們同時處理 IPv4 和 IPv6。但是，管理這兩個版本可能會帶來安全挑戰，因為您可能無法管理系統如何選擇要使用的連接類型。

• 不同的格式

記住 IPv4 地址很復雜，但更難記住 IPv6，因為它由數字和十六進制組合組成。在手動輸入 IPv6 地址時，這可能會導致更高的錯誤。在關鍵情況下使用或連接時最好自動化輸入 IPv6 地址的過程。

• 需要熟練的團隊來處理網絡

在過渡之前，您的所有網絡團隊，包括網絡管理員、安全分析師和其他人，都必須了解 IPv4 和 IPv6 之間的顯著差異。它們的工作方式不同，其中 Ipv6 更為關鍵，還需要考慮其他因素。此外，IT 團隊必須知道如何解決和排除與 IPv6 網絡相關的問題。因此，請確保您有足夠的資源和訓練有素的員工來處理這一過渡。

• 安全問題

由于 IPv6 比 IPv4 確保更高的安全性，因此您仍然必須檢查安全漏洞。未經測試，您不得從過渡開始。您可以遵循幾個最佳實踐，通過禁用自生成 IP 地址并允許列表檢查允許的 IPv6 地址以進行授權訪問，從而確保完全安全。團隊必須確保適當的網絡分段并阻止特定流量以阻止網絡攻擊。您甚至可以利用有狀態的 DHCPv6 來實現更好的活動跟蹤、可追溯性和可見性，從而提高安全性。

• 標頭

結論

由于您在閱讀了 IPv4 和 IPv6 地址之間的區別后對本文非常熟悉；還有IPV4與IPv6之間的比較。每個設備都由其 IP 地址唯一標識，并且需要與網絡上的其他設備建立連接。互聯網協議有兩個版本——IPv4 和 IPv6。今天，大多數設備已分配到 IPv4 地址空間。但是，隨著 IPv4 地址空間用完，除了遷移到 IPv6 之外，我們別無選擇。因此，有必要開發一個新的地址空間來迎合互聯網上更多的設備，即128位地址的IPv6。

IPv6地址空間被認為足夠多年。IPv6克服了 Pv4 協議的幾個問題，包括安全性。但是，過渡到 IPv6 并不像大家想象的那么容易，并且需要時間和詳細的網絡知識。可能會出現幾個挑戰。因此，在進行過渡之前，請做好準備并使用正確的資源進行備份。