IPv4 vs IPv6-protokollat | IP-osoitejärjestelmät ja rajoitukset
Internet Protocol
IP (Internet Protocol) on määritelty IETF:ssä (Internet Engineering Task Force) RFC791:ssä (Request for Comments) vuonna 1981. IP on yhteydetön protokolla, jota käytetään pakettikytkentäisissä tietoliikenneverkoissa. IP mahdollistaa tiedonsiirron isännältä toiselle, jossa isäntä tunnistetaan ainutlaatuisella numerolla, jota kutsutaan IP-osoitteeksi. IP ei tue taattua toimitusta tai säilytä toimitusjärjestystä. Se toimii parhaalla mahdollisella tavalla, joten se kuuluu parhaan toiminnan liikenteen alle pakettisiirtoverkoissa. IP:n yläpuolella oleva kerros (TCP) huolehtii pakettien taatusta toimituksesta ja sekvensoinnista.
IP-osoite on numero, joka annetaan yksilöimään isäntä tietokoneverkossa maailmanlaajuisesti. Oikeassa sanaesimerkissä voit ajatella puhelinnumeroa maakoodilla, joka on ainutlaatuinen tavoittaaksesi henkilön. Jos Alice haluaa soittaa Bobille, Alice soittaa Bobin puhelinnumeroon täsmälleen pakettiviestinnässä, jos Alice haluaa lähettää paketin Bobille; Alice lähettää paketin Bobin IP-osoitteeseen, joka on ainutlaatuinen. Näitä IP-osoitteita kutsutaan julkisiksi tai todellisiksi IP-osoitteiksi. Ajattele tapausta, jossa Liisa soittaa Bobin toimistoon ja paina alaliittymän numeroa saadaksesi yhteyden Bobin. Alanumeroon ei saada yhteyttä ulkopuolelta, koska tämä alaliittymä on yksityinen. (Alanumero 834929), sama alanumero voi olla myös toisessa yrityksessä. (Yritys B alanumero 834929). Se on kuin sama IP-maailmassa, ja siellä on myös yksityisiä IP-osoitteita, joita käytetään yksityisen verkon sisällä. Tämä ei ole suoraan tavoitettavissa ulkopuolelta, eikä se ole myöskään ainutlaatuinen.
IPv4
Määritetty RFC 791:ssä
Tämä on 32-bittinen numero isäntien tunnistamiseksi. Joten kokonaisosoiteavaruus on 232, mikä on lähes yhtä suuri kuin s 4 × 109. IP-osoitetta käytetään luokkattomissa ja luokkattomissa konsepteissa osoitteiden puutteen poistamiseksi. Luokkaverkko on osoitesuunnitelma verkon ja verkkojen isäntien tunnistamiseksi. IPv4:ssä on 5 luokkaa A, B, C, D ja E. Luokassa A 32 bitin ensimmäiset 8 bittiä tunnistavat verkon ja luokan B ensimmäiset 16 bittiä ja luokassa C 24 bittiä. Jos otat huomioon C-luokan osoitteen, ensimmäiset 24 bittiä tunnistavat verkkoosan ja viimeiset 8 bittiä kyseisen verkon isäntien tunnistamiseksi. Teoriassa luokan C verkko voi sisältää vain 28, mikä on 256 isäntä.
Osoiteavaruuden rajoitusten vuoksi CIDR (Classless Inter-Domain Routing) otettiin käyttöön vuonna 1993. Sen sijaan, että CIDR:ssä on kiinteä verkko- ja isäntäosa, se ottaa käyttöön vaihtelevan pituisen verkon ja isäntäosan asiaankuuluvilla aliverkon peitteillä.
IPv6
Määritetty RFC 2460:ssa
IPv6 otetaan käyttöön IP-osoitetilan puutteen poistamiseksi. IPv6 on 128-bittinen numero, jonka osoiteavaruus on 2128 (noin 3,4 × 1038). Tämä antaa joustavuutta avaruusongelmien ratkaisemiseen ja liikenteen reitittämiseen.
Osoitteen muoto:
Tässä IPv6:ssa ensimmäiset 64 bittiä määrittelevät verkko-osan ja loput 64 bittiä on isäntäosoiteosa. IPv4 on esitetty neljässä 8-bittisen binäärilohkossa, kun taas IPv6:ta edustaa 8 ryhmää, joissa on 16-bittisiä heksadesimaaliarvoja, jotka on erotettu kaksoispisteillä.
Esimerkki: 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
Lisäksi helppokäyttöisyyden vuoksi se voidaan lyhentää seuraavilla säännöillä
(1) 16-bittisen arvon etunollat voidaan jättää pois
(2) Yksittäinen peräkkäisten nollaryhmien esiintyminen osoitteen sisällä voidaan korvata kaksoispisteellä
Joten 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004 voidaan kirjoittaa seuraavasti
2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
2607:f0d0:1002:0051::202:4
IPv6:n pääominaisuudet
(1) Suuri osoiteavaruus, koska se on 128 bittiä
(2) Parannetut tuet monilähetykselle
(3) Verkkokerroksen suojauksen tuki
(4) Tuettu liikkuvuus
(5) Tarvittaessa laajennettavissa oleva otsikko
(6) IPv6 tukee suurempia hyötykuormia, jos verkko tukee suurempaa MTU:ta. (Jumbogrammit)
Yhteenveto:
(1) IPv4 on 32-bittinen osoiteavaruus, kun taas IPv6:lla on 128-bittinen osoiteavaruus.
(2) CIDR otettiin käyttöön IPv4:n optimoitua käyttöä varten
(3) IPv4-muoto on neljän oktectin ja IPv6:n 8-lohkoinen heksadesimaali.
(4) Vaikka IPv4 tukee rajoitettua monilähetystä, IPv6 tukee laajasti monilähetystä
(5) IPv6 vältä kolmiomaista reititystä, koska se tukee liikkuvuutta
(6) IPv6 tukee suurempaa hyötykuormaa kuin IPv4
(7) IP-tunnelointia käytetään tällä hetkellä IPv4- ja IPv6-yhteenliittämiseen.
