IPv4 vs IPv6: Vad är den exakta skillnaden?

ipv4 vs ipv6 what s exact difference

Skillnaden mellan IPv4 och IPv6:

I denna Serie av nätverkshandledning , vi utforskade allt om WAN i detalj tillsammans med exempel .

bästa gratis reservprogramvara för Windows 7

Denna handledning kommer att förklara mer om IPv4 och IPv6 tillsammans med deras skillnader. Internet har blivit ett globalt system för nätverket som tillgodoser behovet av miljarder abonnenter världen över och detta har hänt på grund av att Internetprotokollet är acceptabelt.

De IPv4-version av internetprotokollet har ett 32-bitars adresseringsutrymme på cirka 4,3 miljarder IP-adresser.

Men på grund av den snabba användningen av Internet, trådlös teknik och implementeringen av LTE-teknik är IP-adressernas utbredning till stor del uttömd.

För att övervinna denna brist på IP-poolen, Internetprotokoll version 6 (IPv6) vilket förbättrar adressfunktionerna för IPv4 genom att distribuera 128 bitar adressering istället för 32 bitar introducerades. Därigenom rationellt formulera en ytterst oändlig pool av IP-adresser.

Dessutom ska IPv6 tillhandahålla flera förbättringar med hänvisning till säkerhet, dirigeringsadresser, autokonfigurationer, mobilitet och QoS.

I denna handledning kommer vi att utforska den detaljerade arkitekturen och olika tillämpningar av IPv4 vs IPv6-protokoll tillsammans med deras betydelse i IT- och kommunikationssektorn.

Vad du kommer att lära dig:

• Skillnaden mellan IPV4 Vs IPV6
• Vad är IPv4
  • IPv4-rubrik
  • IPv4-adresseringslägen
  • Packet Flow In IPv4
  • Behöver en ny IP-version
• Vad är IPv6
  • Funktioner i IPv6
  • IPv6-rubrik
  • IPv6-adresseringslägen
  • Adressstruktur
  • Live-exempel på tillämpningar av IPv6
• Slutsats
  • Rekommenderad läsning

Skillnaden mellan IPV4 Vs IPV6

Vad är IPv4

Internetprotokollet version 4 arbetar vid Internet-lagret i TCP / IP-modellen och är ansvarig för att känna igen de värdar som ges på IP-adresserna och att dirigera datapaketet i enlighet därmed i nätverket eller bland olika nätverk.

De flesta av elementen på Internet använder IPv4-adresseringsschema. En IPv4-adress har ett 32-bitars adresseringsutrymme, vilket betyder 2 ^ 32 = 4,3 miljarder enheter.

IPv4-rubrik

• Version: IPv4 har version nummer 4.
• Huvudlängd: Den visar storleken på rubriken.
• DSCP: Det står för ett differentierat tjänstekodfält och distribueras för att konstruera paket.
• Total längd: Det anger rubrikens storlek plus datapaketets storlek.
• Identifiering: Om datapaketet är fragmenterat under sändningsperioden används fältet för att allokera var och en och samma nummer så att det hjälper till att konstruera det ursprungliga datapaketet.
• Flaggor: Den används för att beteckna fragmenteringsförfarandet.
• Fragmentförskjutning: Den indikerar fragmentnummer och källvärd som använder dem för att ordna fragmenterad data i rätt ordning.
• Dags att gå: För att undvika chanserna för looping i nätverket sänds varje paket med någon TTL-värdeuppsättning, vilket indikerar antalet humle som det kan gå över. Vid varje hopp försämras TTL-värdet med 1 och när det når noll, överges paketet.
• Protokoll: Det anger protokollet som det använder för överföring av data. TCP har protokoll nummer 6 och UDP har protokoll nummer 17.
• Huvudkontrollsumma: Detta fält används för feldetektering.
• Källa IP-adress: Det sparar IP-adressen för källslutvärden. Längden är 32-bitars.
• Destinationens IP-adress: Det sparar målvärdens IP-adress. Längden är 32-bitars.

IPv4-adresseringslägen

Det finns tre typer av adresseringslägen:

(i) Unicast-adresseringsläge : I detta läge kan avsändaren bara skicka IP-paketet till en bestämd slutvärd. IP-adressen till destinationsvärd finns i 32-bitars IP-fält för destinationsadress i rubriken.

(ii) Broadcast Addressing Mode : I det här läget sänds eller skickas datapaketet till alla värdens slutenheter som finns i nätverket. Sändningens IP-adress är 255.255.255.255. När mottagarvärden analyserar denna adress kommer alla att underhålla datapaketen.

(iii) Multicast-adresseringsläge : I det här läget , källvärden kan skicka paket, inte till alla, men mer än ett vilket betyder flera destinationsvärdar. Värden bestämmer destinationsadressen för leverans från destinationshuvudfältet som har ett speciellt intervall av nätverksadresser som får leverera datapaketet.

Hierarkiskt adresseringsschema:

32-bitars IP-adressen innehåller IP-adressinformationen för nätverket, undernäten och de värdar som är anslutna till det. Detta tillåter att IP-adressschemat är hierarkiskt eftersom det kan tjäna flera undernätverk och i sin tur värdarna.

Kom ihåg, som sagt i föregående handledning om IP-adressering och undernät, består nätverksadressen av IP-adress och nätmask. Alla fem klasser i ett undernät är tillämpliga här och används som beskrivs i handledningen.

Privata IP-adresser i IPv4:

Varje IP-klass har en del av IP-intervallet reserverat för privata IP-adresser. Dessa kan distribueras i ett nätverk som ett kontors LAN-nätverk men kan inte användas för att dirigera trafik på Internet. Således kommer nätverksenheter som routrar och switchar att släppa paket med detta nedan nämnda intervall under överföringen.

Vi kan inte slösa bort detta enorma utbud av IP-adresser bara för att användas för intranät. Således används IP-översättningsprocesser, som kallas NAT, för att konvertera dessa till offentliga IP-adresser, så att den kan användas för kommunikation med andra änden.

Loopback IP-adresser i IPv4:

Området för IP från 127.0.0.0 till 127.255.255.255 är reserverat för loopback-syften vilket innebär värdnodens självadressering. Loopback-IP har en stor betydelse i klient-server-kommunikationsmodellen.

Den används för att testa rätt anslutning mellan två noder. Till exempel, En klient och en server inom samma system. Om destinationsadressen för värden i ett system är inställd som loopback-adress, skickar systemet den tillbaka till sig själv och det finns inget krav på NIC.

Genom att pinga 127.0.0.1 eller någon IP i loopback IP-intervallet har det rensats att anslutningen upprättas mellan två system i ett nätverk och att de fungerar som de ska.

Packet Flow In IPv4

Alla enheter i IPv4-miljön tilldelas en uppsättning distinkta logiska IP-adresser. När en slutenhet vill överföra data till den fjärranslutna enheten i ett nätverk, förvärvar den först IP-adressen genom att skicka en begäran till DHCP-servern.

DHCP-servern bekräftar begäran och som svar skickar den all nödvändig information som IP-adress, undernätadress, gateway, DNS, etc., till den begärande värdenheten.

Nu när användaren vid källpunkten vill öppna en webbsida som google som endast anger domännamnet, har datorn inte intelligensen för kommunikation med servrar som har ett domännamn.

Således kommer den att skicka en DNS-fråga till DNS-servern som lagrar IP-adressen mot vart och ett av domännamnen i den, för att förvärva IP-adressen till den begärda webbplatsen. Som svar ger DNS-servern önskad IP-adress.

Om destinations-IP-adressen är av samma nätverk kommer den att leverera data därefter. Men om mål-IP: n är av något annat nätverk kommer begäran att gå till gateway-routern eller till proxyservern för att få paketet dirigerat till destinationen.

Eftersom datorerna arbetar på MAC-adressnivå skickar värddatorn ARP-begäran om att få MAC-adressen till gateway-routern. Gateway-routern ger som svar tillbaka MAC-adressen. Således kommer källvärden att skicka ett datapaket till gatewayen.

På detta sätt dirigerar IP-adressen data logiskt, men MAC-adressen levererar data i systemet på den fysiska nivån.

Behöver en ny IP-version

Nedan följer några av de viktigaste punkterna för vilka vi behöver en ny IP-version:

• Adressutrymmet som tillhandahålls av IPv4 är begränsat till 4,3 miljarder användare, vilket är uttömt på grund av en ökad användning av Internet idag.
• IPv4 tillhandahåller inte ett säkert överföringsläge.
• IPv4 stöder inte autokonfigurationsfunktioner.
• QoS-funktionen är inte upp till märket.

Vad är IPv6

IPv6 tillhandahåller en enkel och långsiktig lösning för att ta itu med rymdproblemet. Adresserna definierade i IPv6 är enorma. IPv6 tillåter nätverksenheter, stora organisationer och till och med varje person i världen att ansluta till varje router, switch och slutenhet för att anslutas direkt till det globala Internet.

Funktioner i IPv6

De avancerade funktionerna är som följer:

(i) Ett stort antal adresser: Den främsta anledningen till att utforma IPv6 är bristen på adresser i IPv4. IPv6 har 128-bitars adressering. Detta adressutrymme stöder totalt 2 ^ 128 (i närheten 3,4 * 10 ^ 38) adresser, vilket potentiellt är tillräckligt för att ansluta till ett enormt antal enheter under många fler år framöver.

(ii) Adress Autokonfiguration: IPv6-värdar kan automatiskt konfigurera sig själva när de är anslutna till ett IPv6-nätverk med hjälp av ICMPv6-meddelanden. Detta står i skarp kontrast till IPv4-nätverk där en nätverksadministratör måste konfigurera värdarna manuellt.

När ett IPv6-nätverksadapterkort utlöses tilldelar det sig en IP-adress på grundval av ett standardprefix bifogat dess MAC-adress. Detta gör att enheten kan kommunicera i det interna nätverket och söka efter servrar som den får kommunicera med.

Dessa kan använda DHCPv6, AAAA eller andra mekanismer för att ladda ner gateway-adresser, säkerhetsinställningar, policyattribut och andra tjänster.

(iii) Multicast: Möjligheten att skicka enstaka paketdata till flera destinationsvärdar är en av IPv6-specifikationerna.

(iv) Obligatorisk säkerhet i nätverkslagret: IPv4 byggdes upp när säkerhet inte var en övergripande fråga. Autentisering av protokoll som IPsec (Internet Protocol Security) är en del av IPv6-baserad protokollsvit. Alla överensstämmande IPv6-sessioner kan därför verifieras.

(v) Förenklad routerbehandling: För att generalisera routningsprocessen har rubrikerna redesignats och gjorts mindre i IPv6 för snabb bearbetning.

I IPv4 är huvudlängden variabel men i IPv6 är den fixad till 40 byte. Valfria funktioner har flyttats för att separera förlängningshuvuden. TTL ersätts av en humlegräns. Kontrollsumman beräknas inte.

På vägen fragmenterar inte routrar paketen eftersom sökvägen MTU upptäcks görs av den ursprungliga routern.

(vi) IP-värdmobilitet: Under de senaste decennierna arbetade Internet i ett pull-läge där användarna begär information från Internet. Men genom åren har scenariot förändrats, nu dyker applikationer som lagervarningar, live nyheter, sportuppdateringar, multimediameddelanden etc. upp där ISP: s måste skicka dessa tjänster till en användare.

Men då måste Internetleverantörerna nå användaren genom att alltid använda samma nätverksidentifierare, oavsett kopplingspunkten till nätverket. IP-värdens rörlighet är utformad för detta behov.

Mobil IPV6 gör det möjligt för en mobil nod att godtyckligt ändra sin plats i ett IP-nätverk samtidigt som de befintliga anslutningarna bibehålls.

Ett av tilläggsrubrikerna är mobilitetsrubriken, som används för att implementera denna funktion i IPv6.

Några av de praktiska användningarna av MIPv6 är som följer:

hur gör du omvänd en array på plats i java?

1. Enterprise Mobility: Budtjänster som en blå pil eller kollektivtrafik som UBER, OLA-hytt, etc., använder detta för sina respektive jobb.
2. Globalt tillgängliga hemnätverk: I IPv6 är den minsta storleken som ges till en användare / 64. Med detta adresseringsutrymme kan en användare skapa ett hemnätverk som ansluter till olika enheter som kameror, växelström och annan utrustning. Dessa kan nås och hanteras via Internet. När en familj flyttar från en plats till en annan kan hela nätverket flytta med IP-mobilitet.
3. Internetaktiverad transport (bussar, lastbilar och hytter): Kommunikation mellan fordon kan enkelt göras med MIPv6. Fordonen kan organisera sig i ett nätverk och vidarebefordra paketinformationen mellan sig medan de alla rör sig.

(vii) Flow Lebel QoS: Alla differentiella tjänster och integrerade tjänster, kvalitet på serviceattribut från IPv4 överförs till IPv6. Dessutom har IPv6 exklusivt ett flödesetikettfält på 20 byte. Detta är utvecklat för att ge en rik uppsättning QoS-attribut för den växande IPv6-världen.

IPv6-rubrik

IPv6-rubriken består av 40 byte och består av följande fält:

• Version: Den har 4 bitar och innehåller den version av IP som är 6.
• Trafikklass: Den har 8 bitar och anger vilken typ av tjänst som används för routing av paket.
• Flödesetikett: Det är 20 bitar. Den används för att säkerställa det sekventiella trafikflödet. Källanordningen märker sekvenserna till datapaketen så att det är lättare för routern att dirigera paketen i sekvens. Det här fältet är till stor hjälp vid streaming i realtid.
• Lastlängd: Den består av 16 bitar. Detta fält kommer att vidarebefordra informationen till en router om hur mycket data ett visst paket kan ha i sin nyttolast.
• Nästa rubrik: Det här fältet består av 8 bitar och det anger närvaron av en förlängningshuvud och om det inte existerar betecknar det det övre lagret PDU.
• Hopgräns: Detta är på 8 bitar och används för att förhindra att datapaketet slingrar sig oändligt i systemet. Detta fungerar på samma sätt som TTL som i IPv4-rubriken. Vid varje hopp försämras hoppgränsens värde till 1 och när den når noll avvisas paketet.
• Käll adress: Den har 128 bitar och anger adressen till nätverkets källvärd.
• Destinations adress: Den har också 128 bitar och anger adressen till mottagarvärden för nätets paket.
• Förlängningsrubriker: Den fasta IPv6-rubriken består endast av de fält som innehåller en del viktig information och undgår de som inte används regelbundet. Sådan information ställs in mellan det fasta huvudet och det övre lagret och kallas förlängningshuvuden. Varje tilläggsrubrik har något värde och tilldelas en uppgift.

Detaljerna listas i tabellen nedan:

IPv6-adresseringslägen

IPv6 erbjuder många adresseringslägen som är desamma som definierade i IPv4 och ett nytt läge, dvs. anycast adresseringsläge introduceras.

Låt oss förstå med hjälp av ett exempel.

www.softwaretestinghelp.com webbserver finns på alla kontinenter. Antag att alla servrar tilldelas samma IPv6 anycast IP-adress, när en användare från Indien söker efter webbplatsen så är DNS som riktas till servern fysiskt närvarande i Indien själv.

På samma sätt, om en användare från New York vill nå samma webbplats, kommer DNS igen att dirigera den till servern lokalt närvarande i Amerika. Således används den närmaste med en lämplig dirigeringskostnad.

Adressstruktur

Adressstrukturen för IPv6 är 128 bitar och är uppdelad i åtta hexadecimala block med vardera 16 bitar och separeras av en kolon-symbol.

Till exempel kommer adressstrukturen att vara så här:

3C0B: 0000: 2667: BC2F: 0000: 0000: 4669: AB4D

Global Unicast-adress:

Ovanstående bild visar de globala unicast-adresserna i IPv6-schemat som är indelade i olika underdelar, var och en betecknar viss information om nätverket.

Länk-lokal adress:

Den automatiskt konfigurerade adressen i IPv6 kallas som en Link-lokal adress. Startens 16 bitar hålls som en fast adress, FE80, och de nästa 48 bitarna sätts som noll.

Således kommer strukturen att se ut som i figuren nedan:

Dessa används endast för intern kommunikation inom IPv6-värdsenheterna för sändning.

Unik-lokal adress:

Detta är globalt exceptionellt och börjar alltid med FD. Den används för infödda eller regionala kommunikationer.

Adressspecifikationerna visas nedan i figuren:

Räckvidd för IPv6-adresser:

Globala unicast-adresser används för dirigering över internet, medan de andra två endast används på organisationen och lokal nivå.

Live-exempel på tillämpningar av IPv6

Exempel 1:

Logistik- och försörjningskedja inom indiska järnvägar: De indiska järnvägarna är det bästa exemplet på Indiens största logistik- och försörjningskedjanätverk, eftersom det består av transporter av miljontals varor och paket som går genom flera delstater i landet varje dag.

På grund av de uttömda IP-adresserna för IPv4 har det blivit svårt att bygga den expanderande försörjningskedjan med IPv4. Det stora adressutrymmet och autokonfigurationsfunktionerna i IPv6 hjälper till att spåra och köra status för vagnar, boggier och paket i systemet. Med hjälp av detta kan slutanvändaren också spåra statusen för sina varor.

Logistikdatabasen kan upprätthållas via onlinesystemet och kan övervakas 24 * 7 och hjälper därmed till att minska fallen av sen leverans och stulna eller förlorade varor.

Exempel 2:

Intelligent transportsystem: Indien kämpar fortfarande med att hantera trafiksystemet i olika städer och situationen är ännu värre i storstäder.

För att övervinna detta behöver vi övervakning och hantering av trafiksystemet i realtid. Särskilt behovet av vanliga män är att få lätt tillgång till allmännyttiga fordon som allmänna bussar, skolbilar, ambulans och brandkår.

IPv6 tillhandahåller ITS-funktioner som mobil IPv6, stort adressutrymme och förbättrad säkerhetsmodell som krävs för implementering av ITS.

Ambulanser, skolbilar och brandkår kan utrustas med biosensorer, trådlösa telefoner och videokameror, vilket gör det enkelt att lokalisera och övervaka dessa fordon och för slutanvändarna blir det enkelt att komma åt dem för deras användning .

IPv6-plattformen möjliggör systemet med realtidsövervakning av trafiken och hanteringen av dem genom att driftsätta de olika sensorerna och övervakningsprogrammet vid trafikens toppunkt och därigenom tillhandahålla realtidsbilden av trafikförhållandena.

(i) Akutvård: IPv6är en sådan teknik som kan ge en revolutionerande förändring inom industrin inom telemedicin och akutvård.

Internet är en sådan plattform som kan ansluta över hela världen i ett enda nätverk. Genom de förbättrade funktionerna i IPv6 och 4G LTE-teknik (som är IP-baserad mobil anslutning för röst, data och multimedia) kan vi ge en patient medicinsk support online och i realtid i nödsituationer.

Faktum är att statliga sjukhus som AIMS och SGPGI implementerar det och de utför många hälsobehandlingar i samarbete med de utländska läkarna som är anslutna via videokonferenser genom att söka online-support för att tillhandahålla en förbättrad vårdinrättning.

Sjukhusen kan också registrera sin dyra hälsoutrustning genom att utrusta dem med biosensorer.

(Ii) IPTV; Internetprotokoll-TV är den snabbast växande tekniken på marknaden.

Genom IPv6-funktionerna som mobil IPv6, automatisk konfiguration och stort adressutrymme, förutom att bara titta på alla TV-kanaler, kan vi också titta på filmer online, videor, låtar, onlinesport och onlinespel.

Genom att använda funktionen för multi-casting av IPv6 kan vi titta på online-TV och realtidsströmmande videor . Vi behöver inte prenumerera på alla kanaler och vi kan välja från IPTV-digitalboxen, vilken kanal vi behöver titta på.

Eftersom IPTV behöver ett mycket snabbt internet för tillhandahållande av ovanstående tjänster är IPv6 den bästa plattformen för att implementera den. JIO TV, JIO CINEMA, JIO MUSIC är alla exempel på IPTV-streaming och MobiTV i USA hanterar alla tjänster relaterade till videostreaming och TV från JIO-företaget i Indien.

Slutsats

Under början av Internet användes IPv4 allmänt överallt, men på grund av den ökade användningen av Internet för flera ändamål förutom organisationer till ett hemnätverk och mobiltelefoner är adressutrymmet uttömt.

Därför introducerades IPv6-teknik som har en oändlig adressfunktion med avancerade funktioner som automatisk konfiguration och mobilitet osv.

I denna handledning har vi studerat de olika funktionerna i både IPv4- och IPv6-adresseringsscheman med hjälp av liveexempel och olika diagram. Samtidigt är övergången av IPv6 från IPv4 inte så lätt, och fortfarande använder många organisationer IPv4-tekniken och befinner sig i övergångsfasen.

Därför är det nödvändigt att förstå funktionerna och arbetsläget för både IPv4 och IPv6-adresseringsscheman.

PREV-handledning | NÄSTA självstudie

Rekommenderad läsning

• Vad är Wide Area Network (WAN): Live WAN Network Exempel
• IEEE 802.11 och 802.11i trådlöst LAN och 802.1x autentiseringsstandarder
• Vad är IP-säkerhet (IPSec), TACACS och AAA säkerhetsprotokoll
• Vad är HTTP (Hypertext Transfer Protocol) och DHCP-protokoll?
• Viktiga applikationslagerprotokoll: DNS-, FTP-, SMTP- och MIME-protokoll
• TCP / IP-modell med olika lager
• En komplett guide till brandvägg: Hur man bygger ett säkert nätverkssystem
• Allt om routrar: Typer av routrar, Routing Table och IP Routing