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什麼是 IPv6?協定、區別、位址類型、優點和缺點

2025-03-02電腦科學39

目前最常見的 Internet 協定版本是 IPv6。眾所周知的 IPv6 協定正在被更頻繁地使用和部署,尤其是在行動電話市場中。IP 位址決定了您在連接到 Internet 的數十億數位裝置網路中的身份和位置。它是一種網路層協議,允許通過網路進行通信。IPv6 由 Internet 工程任務組 (IETF) 於 1998 年 12 月設計,旨在取代 IPv4,因為全球 Internet 使用者呈指數級增長。在本文中,我們將詳細介紹 IPv6 協定。

IPv6 協定

下一代 Internet 協定 (IP) 位址標準(稱為 IPv6)旨在與 IPv4 配合使用。要與其他設備通信,計算機、智能手機、家庭自動化元件、物聯網感測器或任何其他連接互聯網的設備都需要數位IP位址。由於使用了如此多的連接設備,因此原始IP位址方案(稱為IPv4)的位址即將用完。部署此新IP位址版本是為了滿足對更多Internet位址的需求。具有128位位址空間,它允許340個十進位唯一位址空間。IPv6 支援的理論最大值為 340、282、366、920、938、463、463、374、607、431、768、211、456。

IPv6 和 IPv4 之間的區別

IPv6 協定

IPv4 協定

IPv6 的地址長度為128位。

IPv4 的地址長度為32位。

它支援自動和重新編號位址配置。

它支援手動和 DHCP 位址配置。

IPv6 的位址空間相當大,可以產生 3.4×1038地址空間。

它可以生成 4.29×109地址空間。

IPv6 的位址表示形式為十六進位。

IPv4 的位址表示形式以十進位表示。

在 IPv6 中,校驗和欄位不可用。

在IPv4中,校驗和欄位可用。

IPv6 的標頭為 40 位元組,是固定的。

IPv4 的標頭為20-60位元組。

IPv6 不支援 VLSM。

IPv4 支援 VLSM(可變長度子網掩碼)。

IPv6 的表示

IPv6 位址由八組四個十六進位數字組成,以 ' 分隔。' 和每個十六進位數位代表 4 位,因此 IPv6 的總長度為 128 位。結構如下。

IPV6 表示

gggg.gggg.gggg.ssss.xxxx.xxxx.xxxx.xxxx

前 48 位表示全域路由前綴。接下來的16位代表學生ID,最後64位代表主持人ID。前 64 位表示網路部分,後 64 位表示介面 ID。

  • 全域路由前綴:全域路由前綴是IPv6 位址的一部分,用於標識較大的IPv6 Internet 中的特定網路或子網。它由 ISP 或區域互聯網註冊機構 (RIR) 分配。

  • Student ID(學生 ID):組織內用於標識子網的位址部分。這通常遵循 Global Routing Prefix。

  • 主機 ID:位址的最後一部分,用於識別網路上的特定主機。

示例:3001:0da8:75a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

IPv6 位址的類型

現在我們知道了什麼是 IPv6 位址,讓我們來看看它的不同類型。

  • 單播位址 :單播位址僅指定一個介面。當數據包發送到單播位址目標時,它會從一台主機移動到目標主機。

  • 多播位址:它表示一組IP設備,只能用作數據報的目的地。

  • 任播位址:組播位址和任播位址相同。任播位址與其他位址的不同之處在於,它可以將相同的IP位址傳送到多個伺服器或設備。請記住,主機不會收到IP位址。換句話說,多個介面或一組介面被分配一個任播位址。

優勢

  • 更快的速度:IPv6 支援多播而不是 IPv4 中的廣播,此功能允許將頻寬密集型數據包流(如多媒體流)同時發送到多個目的地。

  • 更強的安全性:IPSecurity 嵌入到 IPv6 中,可提供機密性和數據完整性。

  • 路由效率

  • 可靠性

  • 最重要的是,它是 Global-network 中不斷增長的節點的最終解決方案。

  • 設備自行分配位址。

  • Internet 協定安全性用於支持安全性。

  • 啟用分配給IP網路的前置綴的簡單聚合;這可以通過同時傳輸大型數據包來節省頻寬。

  • 轉換:由於 IPv4 的廣泛使用,完全轉向 IPv6 需要很長時間。

  • 通信:IPv4 和 IPv6 計算機無法直接相互通信。

  • 不向後相容性: IPv6 無法在支援 IPv4 的電腦上執行,因為它在 IPv4 系統上不可用。

  • 轉換時間: IPv6 的一大缺點是它無法唯一地識別網路上的每台設備,這使得轉換為 IPV4 非常耗時。

  • 禁止跨協定通信,因為 IPv4 和 IPv6 無法相互通信。

結論

IPv6 由 Internet 工程任務組 (IETF) 於 1998 年 12 月設計,旨在取代 IPv4,因為全球 Internet 使用者呈指數級增長。IPv4 使用 32 位位址方案,允許存儲 2^32 個位址,即超過 40 億個位址。部署此新IP位址版本是為了滿足對更多Internet位址的需求。具有128位位址空間,它允許340個十進位唯一位址空間。


標籤: 互聯網

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