IP (Internet Protocol) применяется для маршрутизации и адресации информации на устройствах – ноутбуки, ПК, телефоны и т. д. В 2022 году для организации передачи трафика используются 2 версии протоколов: IPv4 и IPv6. Сегодня мы расскажем об отличии IPv4 от IPv6, положительных и отрицательных сторонах использования каждого, какой лучше.
Что такое IPv4?
Четвертая версия помогает идентифицировать устройство, через которое осуществляется выход в Интернет. Каждому оборудованию с возможностью выхода в Сеть присваивается адрес, в виде XXX.XXX.XXX.XX. «Четверка» используют 32-битную систему, что предполагает 4,19 млрд возможных IP. Сейчас количество адресов подходит к завершению, так как пользователей становится все больше.
Поэтому на смену им приходит новая модификация – шестая. Только таким образом можно обеспечить индивидуальными адресами все устройства.
Что такое IPv6?
Шестая версия – была разработана в 1999 году, ведь уже тогда количество IPv4, которые требовались пользователям, начало превышать допустимые нормы. Шифрование у IPv6 – 128-бит, а значит количество таких адресов равно 2^128. Такого числа должно хватить на многие десятилетия, даже если у каждого жителя планеты будет мобильное устройство Андроид с выходом в Сеть (или любое другое, которое может подключаться к Интернету). Адрес имеет вид: 3ffe:1900:fe21:4545:0000:0000:0000:0000.
Разница IPv4 vs IPv6
Оба адреса служат идентификаторами устройств, которые могут подключаться к Интернету. По сути – они одинаковые, но имеют различия по функционалу. Какая разница IPv4 vs IPv6?
Производительность
Количество IPv4 в разы меньше, чем IPv6, а кодирование – упрощает маршрутизацию, ведь используется иерархия, похожая на CIDR.
Формат заголовка IP
«Четверка» имеет избыточные домены в формате заголовков, которые удалены. При этом размер IP-заголовка «шестерки» в 4 раза превосходит «четверку». Это значительно упрощает обработку и увеличивает пропускную способность.
Поддержка опций
«Шестерка» имеет расширенный заголовок, в котором размещаются опции. Заголовки не будут обрабатываться, пока не произойдет отсылка к маршрутизатору. Такой подход увеличивает производительность в разы. Новые опции вводятся по требованию, например, поддержка безопасности при помощи IPSEC, мобильного IP или jumbogram.
Сетевая безопасность
В «четверке» IPSec – не обязателен, либо требует дополнительной оплаты, а в «шестой версии» – опция неразрывно идет в комплекте. Добавлены две проверки, для повышения безопасности пользователя: согласованность данных и проверка идентичности.
Область применения
Область применения «четверки» в 2022 году – обширнее, чем у «шестерки». После того, как была разработана «шестерка», для ее применения стала необходимой перенастройка инфраструктуры информационного сообщения. Это привело к замедлению скорости внедрения в повседневной жизни. В самом начале пути, когда «шестерка» стала только внедряться, скорость перехода была очень низкой. Сейчас уже больше пользователей обращаются к «шестеркам», но до полного перехода на протокол – еще далеко.
| Разница | “Четверка” | “Шестерка” |
| Адресация | Адрес и биты разделены точкой | Двоичные биты и буквы разделены двоеточием |
| Тип адреса | Поддерживает многоадресную, широковещательную и одноадресную рассылки | Любая рассылка |
| Маска | Применима для хост-сети, которая назначена | Нет |
| Количество полей заголовка | 12 | 8 |
| Длина полей заголовка | 20 | 40 |
| Checksum | Есть | Нет |
| Количество классов | От А до E | Не ограничено |
| Конфигурация | IP и маршруты назначаются | Есть, но не обязательна |
| VLSM | Есть | Нет |
| Фрагментация | Через отправку и пересылку маршрутов | Осуществляется отправителем |
| Протокол маршрутной информации | С помощью демона | Маршруты статические |
| Конфигурация сети | Ручные настройки или DHCP | Настройка происходит автоматически |
| SNMP | Поддерживает | Нет |
| Мобильность & Совместимость | Ограничена | Не ограничена |
| DNS-записи | Записи pointer (PTR), IN-ADDR.ARPA DNS домен | Записи pointer (PTR), IP6.ARPA DNS домен |
| Разрешение IP-MAC | Трансляция ARP | Многоадресное обращение |
| Отображение | Применяется ARP | Использует NDP |
| Quality of Service (QoS) | По запросу через QoS для TCP/IP и пакетов | Не поддерживается |
Какие бывают адреса IPv6
Есть три типа адресов:
- Одноадресные.
- Групповые.
- Многоадресные.
Одноадресный – пакет, который был передан на такой адрес достигает интерфейса в точности.
Групповой – синтаксически единообразен с одноадресным, но отличается тем, что передает группу интерфейсов. Пакет попадает в ближайший интерфейс. Такие адреса применяются для маршрутизаторов.
Многоадресный – для группы интерфейсов. Пакет достигает всех интерфейсов, которые привязаны.
Широковещательные «4» выражаются через многоадресные «6».
Почему переход неизбежен?
- Через несколько лет «шестерка» станет единственно возможным вариантом для подключения.
- В отличии от «четвёрки», протокол не конфликтует между адресами и помогает оптимизировать соединение.
- Надежно защищает пользователя при помощи шифрования, проверяет целостность пакетов, функционал схож с VPN.
«Очевидно, что за IPv6 будущее и вероятно интернет вещей сможет ускорить его наступление после 20 лет застоя, но пока операторам следует внедрять с осторожностью, предоставляя его тем клиентам, кому он действительно нужен. Причины такого положения не меняются годами: в свежих отчетах RIPE сообщается, что вероятность получить сбой в 8 раз выше, чем по IPv4, и что страдает связность – задержка доставки пакета может вырасти в десяток раз. По последней причине социальная сеть VK (ВКонтакте) недавно перестала анонсировать свой IPv6 адрес. Пример VK наглядно показывает, почему массовое внедрение IPv6 все время откладывается.
Мнение эксперта
Тогда кому же действительно нужен IPv6? Вебмастерам: для тестирования доступности своих сайтов. Игрокам пиринговых компьютерных игр, которым NAT нередко создает проблемы. Хакерам: то что было защищено по IPv4, часто оказывается беззащитно по IPv6. Жителям Крыма: Google ограничил их доступ к своим сервисам по IPv4, но “забыл” это сделать по IPv6. Так что, несмотря на все проблемы, протокол уже востребован и возможность его предоставления клиентам является конкурентным преимуществом оператора», Дмитрий Молдаванов, компания «VAS Experts».
При приобретении нового оборудования, нужно учитывать его способность работы на базе «шестерки». Таким образом, переход будет плавным и безболезненным.
Преимущества нового протокола перед предшественником
Разница в функционале дает преимущества для «шестерки».
Различия в функционале
- Маршрутизация происходит быстрее и удобнее;
- Протокол более совместим с мобильными;
- Расширение полезной нагрузки;
- Замена адресов для новых устройств не понадобится;
- Нет конфликтов между частными IPv4;
- Формат заголовков – простой;
- Есть дополнительный бесплатный функционал;
- Администрирование – проще;
- Безопасность – на высшем уровне.
В 2022 году 97% трафика – это протоколы IPv4, IPv6 – чаще используется для частных нужд. Для обмена информацией между протоколами применяются шлюзы.
Меньшее количество данных
Заголовки не содержат дополнительные поля – 8 против 13 полей значительно упрощают обработку данных. Поэтому обработка пакетов в маршрутизаторе происходит эффективнее.
Ненадобность NAT
При переходе на IPv6 потребность в NAT (присвоении одного IP нескольким роутерам в целях экономии) исчезает. Все устройства смогут получить персональный открытый IP, который пригодится для многопользовательских игр, обмена файлами P2P, VoIP.
Вывод
Мы рассказали в чем разница между протоколами IPv4 и IPv6. «Шестерка» имеет более надежную защиту, что в наше время – основополагающая характеристика при передаче данных. В глобальном масштабе переход на IPv6 – неизбежен, но кто, когда он случится – вопрос времени. Может быть, уже через 5-10 лет пользователи забудут об IPv4 и полностью перейдут на новый способ передачи информации.
