IPv6與IPv4的區(qū)別

我們知道互聯(lián)網(wǎng)的核心是一系列協(xié)議，總稱為"互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議"（Internet Protocol Suite）。信息按照這一些列協(xié)議鏈接萬億設(shè)別，進行數(shù)據(jù)傳輸，它們對互聯(lián)網(wǎng)終端如何連接和組網(wǎng)，做出了詳盡的規(guī)定。

當前運行在Internet協(xié)議版本4也就是IPV4，由于本身的地址數(shù)量局限性不能滿足社會發(fā)展需求，這一矛盾推動了新協(xié)議版本6（IPv6）的誕生，就是我們目前大力開展應(yīng)用的新一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。IPv6和IPv4都是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，代表不同的協(xié)議版本，那么IPv6與IPv4的區(qū)別有什么呢，IPv6與IPv4有哪些不同點呢？

什么是IPV4？

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol，IP)的第四版，也是第一個被廣泛使用，構(gòu)成現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基石的協(xié)議。1981年 

Jon Postel 在RFC791中定義了IP，Ipv4可以運行在各種各樣的底層網(wǎng)絡(luò)上，比如端對端的串行數(shù)據(jù)鏈路(PPP協(xié)議和

SLIP協(xié)議) ，衛(wèi)星鏈路等等。局域網(wǎng)中最常用的是以太網(wǎng)。


什么是IPv6？

IPv6是Internet Protocol version 6的縮寫，中文翻譯為互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議（TCP/IP協(xié)議）第6版，通常簡稱為網(wǎng)際協(xié)議版6。IPv6具有比IPv4大得多的編碼地址空間，用它來取代IPv4主要是為了解決IPv4地址枯竭問題，同時它也在其他方面對于IPv4有許多改進。

盡管這兩種協(xié)議都用于識別連接到網(wǎng)絡(luò)的計算機，但有證據(jù)表明存在關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)差異，因為這兩種協(xié)議的工作方式不同。

地址

IPv4長度為 32 位（4 個字節(jié)）。
IPv4 地址的文本格式為 nnn.nnn.nnn.nnn，其中 0<=nnn<=255，而每個 n 都是十進制數(shù)。可省略前導(dǎo)零。最大打印字

符數(shù)為 15 個，不計掩碼。
IPv6長度為 128 位（16 個字節(jié)）。
IPv6 地址的文本格式為 xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx，其中每個 x 都是十六進制數(shù)，表示 4 位。可

省略前導(dǎo)零。可在地址的文本格式中使用一次雙冒號（::），用于指定任意數(shù)目的 0 位。例如，::ffff:10.120.78.40 

表示 IPv4 映射的 IPv6 地址。


地址解析協(xié)議

IPv4 使用 ARP 來查找與 IPv4 地址相關(guān)聯(lián)的物理地址（如 MAC 或鏈路地址）。
IPv6 使用因特網(wǎng)控制報文協(xié)議版本 6（ICMPv6）將這些功能嵌入到 IP 自身作為無狀態(tài)自動配置和鄰節(jié)點發(fā)現(xiàn)算法的

一部分。因此，不存在類似于 ARP6 之類的東西。


IP 報頭

IPv4根據(jù)提供的 IP 選項，有 20-60 個字節(jié)的可變長度。
IPv6的報文頭是 40 個字節(jié)的固定長度。沒有 IP 報頭選項。
通常，IPv6 報頭比 IPv4 報頭簡單。


安全性

IPv6預(yù)設(shè)有IPSec，來提升安全性。
相較之下，IPv4的IPSec則需要額外開啟。


地址類型
IPv4 地址分為三種基本類型：單點廣播地址、多點廣播地址和廣播地址。
IPv6 地址分為三種基本類型：單點廣播地址、多點廣播地址和任意廣播地址。有關(guān)描述，請參閱 IPv6 地址類型。


專用地址和公用地址
IPv4除由 IETF RFC 1918 指定為專用的三個地址范圍 10…
(10/8)、172.16.0.0 至 172.31.255.255 (172.16/12) 和 192.168.. (192.168/16) 之外，所有 IPv4 地址都是公用

的。專用地址域通常在組織內(nèi)部使用。專用地址不能通過因特網(wǎng)路由。
IPv6 有類似的概念，但還有重要差別。地址是公用或臨時的，先前稱為匿名地址。請參閱 RFC 3041。與 IPv4 專用地

址不同，臨時地址可進行全局路由。
動機也不一樣：IPv6 臨時地址要在它開始通信時屏蔽其客戶機的身份（涉及隱私）。臨時地址的生存期有限，且不包

含是鏈路（MAC）地址的接口標識。它們通常與公用地址沒有區(qū)別。


相比IPv4,IPv6主要有以下幾個方面的優(yōu)點

 1、IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長度為32，即有2^32-1（符號^表示升冪，下同）個地址；而IPv6中IP地址的長度為128，即有2^128-1個地址。

 2、IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。

 3、IPv6增加了增強的組播（Multicast）支持以及對流的控制（Flow Control），這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長足發(fā)展的機會，為服務(wù)質(zhì)量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。

 4、IPv6加入了對自動配置（Auto Configuration）的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進和擴展，使得網(wǎng)絡(luò)（尤其是局域網(wǎng)）的管理更加方便和快捷。

 5、IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進行加密并對IP報文進行校驗，極大的增強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

   以上就是IPv6與IPv4的區(qū)別總結(jié)， 最后據(jù)中國信通院2020年4月文章，目前，我國已獲得IPv6地址的用戶數(shù)從2018年的0.74億增長到13.92億；IPv6活躍連接數(shù)從2018年的0.63億增長到11.18億；骨干直聯(lián)點全部完成IPv6改造，IPv6總流量從17.17Gbps提升到251.34Gbps，增幅約14倍。不過隨著物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，我國未來對IPv6的用戶數(shù)會越來越大。