IPv6 и IPv4: определение, разница, преимущества и недостатки

IPv4 и IPv6 — что это такое и в чем между ними разница? Это основной вопрос, на который мы будем отвечать в сегодняшней статье.

Компьютеры общаются между собой при помощи интернета — это факт. Подобное «общение» доступно благодаря специальным интернет-протоколам. IPv4 и IPv6 — это интернет-протоколы, благодаря которым устройства в сети могут «связываться» друг с другом. Оба эти протокола маркируют устройства — раздают им IP-адреса, но каждый делает это по-своему. Наша задача — объяснить, в чем принципиальная разница между IPv4 и IPv6.

IPv4 и IPv6 — что это такое и в чем разница между ними?

IPv4 и IPv6 представляют собой набор инструкций, которые регулируют передачу данных между разными устройствами. В роли устройств сети выступают:

• компьютеры,

• планшеты,

• телефоны,

• маршрутизаторы,

• серверы разных уровней.

Вся передаваемая информация по сети делится на небольшие части, их называют «пакетами». Благодаря разделению информации на пакеты ее передача осуществляется на высокой скорости. Одно устройство передает другому пакет информации, куда, помимо самой информации, заложен еще IP-адрес передающего устройства и адрес доставки пакета. IP-адрес — это персональный идентификатор устройства, который имеют все устройства, подключенные к сети. По нему определяется, кто и куда отправил пакет информации.

Точно так же у людей. Отправляя обычное бумажное письмо, необходимо указать адрес доставки, «идентификатор отправителя» и «идентификатор получателя». IP-адрес видел каждый пользователь интернета — он выглядит как набор цифр или цифр с символами. IP-адрес может выглядеть так: «192.1.198.147». 

Помимо устройств, подключенных к сети, IP-адреса присваиваются каждому веб-сайту, благодаря которому в сети можно отыскать нужный пользователю сайт. А как же доменное имя? — спросите вы. Домен придуман для людей, чтобы им легче было запоминать и находить нужный сайт, потому что запоминать IP-адреса, состоящие из чисел, было бы очень трудно. Фактически к каждому домену «подвязан» IP-адрес сайта. Когда пользователь «вбивает» в браузере домен сайт, браузер сначала определяет, какой IP-адрес соответствует заданному домену, а потом ищет сайт уже по найденному IP-адресу.

IPv4 — что это такое?

IPv4 — это интернет-протокол четвертой версии. Это первый протокол такого рода. До определенного времени на нем была основана вся передача информации в сети. Это уникальный протокол, по которому можно передавать информацию без подтверждения соединения с получателем. То есть в момент передачи пакета устройство-получатель может быть не в сети. Плюс во время перегрузки маршрута передачи пакета информация может передаваться альтернативными путями, а не «грузить» канал передачи дальше.

Протокол IPv4 при формировании IP-адреса использует 32-битный формат. С этим форматом знакомо большинство пользователей, например: «192. 0. 1. 247». Он состоит из 4 чисел, разделенных «точкой» в промежутке «0-255». Если посчитать возможные вариации IP-адресов, то можно насчитать цифру около 4,4 миллиарда доступных адресов. Часть адресов забронирована под частные сети, и для публичного доступа остается около 4 миллиардов адресов. 

Несколько лет назад настал такой момент, когда IP-адресов стало просто не хватать для всех устройств и веб-ресурсов. Тогда было принято решение разработать новый протокол — IPv6.

IPv6 — что это такое?

IPv6 — это все тот же протокол для интернет-соединения. Он работает по такому же принципу, как и IPv4. Он предоставляет персонально-уникальные IP-адреса для всех устройств и веб-ресурсов, подключенных к единой сети интернет. Однако главное его отличие от IPv4 — это 128-битный формат IP-адресов. 

IPv6 формирует IP-адреса вот такого формата:

2012:dg87:8887:aaaa:HHHH:5654:SSSS:LLLL

Нетрудно заметить, что такой адрес намного длиннее, чем привычный всем «айпи». Он может содержать как цифры, так и буквы в разных регистрах. Кто-то даже пытался посчитать вариации доступных IP-адресов, и вышла «космическая цифра». Если примерно, то в IPv6 доступно больше комбинаций, чем в IPv4, в 1200 раз. Таким образом, проблема недостатка «айпи»-адресов решена надолго.

Не будем углубляться в подробности. Скажем так, IPv6,помимо большого количества IP-адресов, предлагает:

• более эффективную передачу пакетов,

• более качественное развертывание IP-телефонии,

• более простую структуру, 

• и др.

Конкретная разница между IPv4 и IPv6

Разница между IPv4 и IPv6 отлично видна в следующей таблице:

Свойство	IP4	IP6
Размерность адреса	32 бит	128 бит
Поля у заголовка	12 полей	8 полей
Размер заголовка	20 байт	40 байт
Формирование адреса	Только числовое	Числовое и буквенное
Вычисление контрольной суммы	Присутствует	Отсутствует
Количество адресов	Ограниченно	Практически не ограничено
Настройка конфигурации	Со стороны пользователя	Автоматическая
Где разбивает пакет данных	На любом участке сети	Только в момент отправки
Маска адреса	Применяется	Не применяется
Корректировка адреса	Ручная или автоматическая	Только автоматическая
Объем пакета	Минимум 576 байт	Минимум 1208 байт
DNS-запись	А-формат	АААА-формат
Защищенность	Полагается на защищенность приложений	Встроенный протокол защиты
Мобильные устройства	Имеет слабую совместимость	Отлично совмещается

Это не все различия между данными протоколами, но они самые основные. Важнейшими являются безопасность и скорость передачи пакетов. Безопасность, однозначно, выше у IPv6, так как в него встроены собственные протоколы защиты. А вот что касается скорости, то здесь нет однозначного ответа. Некоторые исследования говорят, что скорость передачи пакетов одинакова, некоторые утверждают, что IPv6 работает быстрее. Разногласия по скорости рождаются потому, что на скорость передачи пакета влияют и другие факторы, а не только интернет-протокол.

Почему IPv4 не «умирает», если IPv6 лучше

IPv6 действительно по многим параметрам лучше, но IPv4 не скоро сдаст свои позиции. На это есть несколько причин:

1. Замена оборудования. Протокол IPv6 не работает на оборудовании, на котором работает IPv4. Поэтому, чтобы его использовать провайдерам интернета, нужно менять оборудование. Это дорого стоит, плюс займет много времени.

2. Замена устройств. Старые пользовательские устройства также не поддерживают протокол IPv6. Поэтому, чтобы полностью перейти на этот протокол, пользователи также должны поменять собственные устройства.

3. Все и так работает. В принципе, протокол IPv4 полностью справляется со своими задачами, поэтому большинство интернет-провайдеров просто не спешат переходить на новый протокол.

4. Применение NAT-технологии в IPv4. IPv6 не поддерживает NAT. Эта технология позволяет использовать один IP-адрес на тысячах устройств. Именно поэтому протокол IPv4 применяется на устройствах и веб-ресурсах, чье количество в несколько раз превышает количество доступных IP-адресов.

Несмотря на все перечисленные выше аспекты, протокол IPv6 продолжает «перетягивать» к себе пользователей. По информации от компании Google, около 35% мирового трафика происходит по протоколу IPv6.

Заключение

Теперь вы знаете, что IPv4 и IPv6 — это интернет-протоколы, с помощью которых происходит передача информации по сети. Когда вопрос касается разницы между IPv4 и IPv6, нужно выделить следующее:

• у IPv6 больше доступных «айпи»-адресов, чем у IPv4;

• IPv6 обеспечивает дополнительную безопасность информации за счет собственных протоколов;

• скорость работы не сильно отличается, однако, если IPv4 работает через NAT, тогда скорость будет меньше, чем у IPv6.

Глобально мир еще не скоро полностью перейдет на IPv6, если все будет развиваться в том же духе. «Айпи»-адреса IPv4 никуда не исчезают. Те, которые высвобождаются при переходе на IPv6, перепродаются и используются заново.