IPv4 против IPv6 — в чем разница между двумя протоколами?

Смущены разницей между IPv4 и IPv6?

IP, аббревиатура от Internet Protocol , представляет собой протокол, который помогает компьютерам/устройствам взаимодействовать друг с другом по сети. Как следует из буквы «v» в названии, существуют разные версии интернет-протокола: IPv4 и IPv6.

В этом посте мы рассмотрим все, что вам нужно знать, чтобы понять разницу между IPv4 и IPv6. Вот что мы рассмотрим:

Предпочитаете смотреть видео версию?

Что такое интернет-протокол (IP)?

Интернет-протокол (IP) — это набор правил, которые помогают маршрутизировать пакеты данных, чтобы данные могли перемещаться по сетям и доставляться в нужное место назначения.

Когда компьютер пытается отправить информацию, она разбивается на более мелкие фрагменты, называемые пакетами. Чтобы убедиться, что все эти пакеты доставлены в нужное место, каждый пакет включает информацию об IP.

Другая часть головоломки заключается в том, что каждому устройству или домену в Интернете назначается IP-адрес, который однозначно идентифицирует его с других устройств.

Это включает в себя ваш собственный компьютер, с которым вы, вероятно, сталкивались раньше. Если вы перейдете к одному из многих «Какой у меня IP-адрес?» инструменты, они покажут вам IP-адрес вашего компьютера и приблизительную оценку вашего местоположения ( которая должна быть точной, если вы не используете VPN ).

Наиболее знакомый вам IP-адрес, вероятно, выглядит примерно так:

32.253.431.175

Назначая каждому устройству IP-адрес, сети могут эффективно направлять все эти пакеты данных и следить за тем, чтобы они попадали в нужное место.

Что такое IPv4?

Несмотря на «4» в названии, IPv4 на самом деле является первой используемой версией IP. Он был запущен еще в 1983 году и даже сегодня остается самой известной версией для идентификации устройств в сети.

IPv4 использует 32-битный адрес, формат, с которым вы, вероятно, лучше всего знакомы при обсуждении «IP-адреса». Это 32-битное адресное пространство обеспечивает почти 4,3 миллиарда уникальных адресов, хотя некоторые блоки IP зарезервированы для специального использования.

Вот пример адреса IPv4:

32.253.431.175

Что такое IPv6?

IPv6 — это более новая версия IP, которая использует 128-битный формат адреса и включает как цифры, так и буквы. Вот пример адреса IPv6:

3002:0bd6:0000:0000:0000:ee00:0033:6778

Зачем нам нужна новая версия IP?

В этот момент вам может быть интересно, почему IPv6 вообще существует.

Что ж, хотя 4,3 миллиарда потенциальных IP-адресов в IPv4 могут показаться большими, нам нужно гораздо больше IP-адресов!

В мире много людей с большим количеством устройств. Это еще более серьезная проблема с появлением устройств IoT (Интернет вещей) и датчиков, поскольку они значительно расширяют пул подключенных устройств.

Проще говоря, в мире заканчивались уникальные адреса IPv4, и это главная причина, по которой нам нужен IPv6.

Однако есть и другие, более мелкие технические причины — давайте их обсудим.

В чем разница между IPv4 и IPv6?

Теперь давайте рассмотрим разницу между IPv4 и IPv6.

Самая очевидная разница и наиболее применимая для обычных людей — это разница в форматах:

• IPv4 использует 32-битный адрес
• IPv6 использует 128-адресный

Не вдаваясь в математику (мы оставим это для следующего раздела), это означает, что IPv6 предлагает в 1028 раз больше адресов, чем IPv4, что по существу решает проблему «нехватки адресов» (по крайней мере, в обозримом будущем).

IPv6 также представляет собой буквенно-цифровой адрес, разделенный двоеточиями, в то время как IPv4 является только числовым и разделенным точками. Опять же, вот пример каждого:

• IPv4 — 32.253.431.175
• IPv6 — 3002:0bd6:0000:0000:0000:ee00:0033:6778

Существуют также некоторые технические различия между IPv4 и IPv6, хотя не разработчикам на самом деле не нужно их знать. Некоторые из наиболее заметных технических отличий заключаются в следующем:

• IPv6 включает встроенную функцию качества обслуживания (QoS).
• IPv6 имеет встроенный уровень сетевой безопасности (IPsec).
• IPv6 устраняет трансляцию сетевых адресов (NAT) и обеспечивает сквозное подключение на уровне IP.
• Многоадресная рассылка является частью базовых спецификаций IPv6, тогда как в IPv4 она необязательна. Многоадресная рассылка позволяет передавать пакет нескольким адресатам за одну операцию.
• IPv6 имеет более крупные заголовки пакетов (примерно в два раза больше, чем IPv4).

Сколько адресов в IPv4 и IPv6?

Как мы упоминали выше, IPv6 поддерживает в 1028 раз больше IP-адресов, чем IPv4.

IPv4 поддерживает около 4,29 миллиарда адресов.

IPv6, с другой стороны, поддерживает… ну, проще всего написать это 2^128 разных адресов. Если вас интересует точное число, вот сколько уникальных адресов предлагает IPv6: 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456.

Это означает, что нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем у нас закончатся адреса IPv6!

Есть ли разница между скоростью IPv4 и IPv6? Что быстрее?

В целом, нет большой разницы между скоростями IPv4 и IPv6, хотя некоторые данные свидетельствуют о том, что в некоторых ситуациях IPv6 может быть немного быстрее.

Что касается «нет разницы», Sucuri провела серию тестов на сайтах, поддерживающих как IPv4, так и IPv6, и обнаружила, что на большинстве протестированных ими сайтов практически не было различий.

Однако вы также можете найти доказательства того, что IPv6 работает быстрее. Например, в инженерном блоге Facebook говорится: «Мы заметили, что доступ к Facebook может быть на 10-15 процентов быстрее по сравнению с IPv6».

Точно так же Akamai протестировала один URL-адрес в сети iPhone/мобильной сети и увидела, что среднее время загрузки сайта было на 5 % быстрее при использовании IPv6 по сравнению с IPv4.

Однако существует множество переменных, поэтому трудно сравнивать производительность без строго контролируемых экспериментов.

Одна из причин, по которой IPv6 может быть быстрее, заключается в том, что он не тратит время на преобразование сетевых адресов (NAT). Однако IPv6 также имеет более крупные заголовки пакетов, поэтому в некоторых случаях он потенциально может быть медленнее.

IPv4 или IPv6 популярнее?

Хотя цифры меняются по мере расширения распространения IPv6, IPv4 по-прежнему остается наиболее широко используемым интернет-протоколом.

Google ведет общедоступную статистику доступности IPv6 для пользователей Google по странам по всему миру. Эти цифры представляют собой процент всего трафика на сайты Google, который передается через IPv6, а не через IPv4.

Во всем мире доступность IPv6 составляет около 32%, но она сильно различается между странами. Например, в США более 41% внедрения IPv6, в то время как в Великобритании — около 30%, а в Испании — всего 2,5%.

Какую версию интернет-протокола использует Kinsta?

Если вы размещаете свой сайт WordPress на Kinsta, вам может быть интересно, использует ли Kinsta IPv4 или IPv6. Kinsta в настоящее время использует IPv4.

Почему? Потому что Kinsta работает на уровне Premium Google Cloud, и в настоящее время Google Cloud не полностью поддерживает IPv6.

При этом поддержка IPv6 включена в планы Google Cloud, так что это может измениться в будущем. Однако официальных сроков, когда Google Cloud добавит поддержку IPv6, нет.

Резюме

Интернет-протокол (IP) помогает маршрутизировать данные по сетям. Для этого каждому устройству назначается IP-адрес.

IPv4 — это исходная версия, выпущенная еще в 1983 году. Однако его 32-битный формат позволяет использовать только около 4,3 миллиарда уникальных адресов, что не может удовлетворить потребности современного мира.

Чтобы решить проблему отсутствия уникальных адресов IPv4 (и внести некоторые другие технические изменения), был создан IPv6. IPv6 использует 128-битный формат адреса, что позволяет использовать 3,4 x 10 ³⁸ уникальных IP-адресов.

Для большинства людей это все, что вам нужно знать — IPv6 использует другой формат и предлагает гораздо больше уникальных адресов, чем IPv4.

Kinsta использует IPv4, потому что GCP, который лежит в основе инфраструктуры Kinsta, еще не внедрил поддержку IPv6. IPv6 включен в дорожную карту Google Cloud, поэтому в будущем это может измениться.