IPv4 vs IPv6 protokoly | Schémata a omezení IP adres
Internet Protocol
IP (Internet Protocol) je definován v IETF (Internet Engineering Task Force) RFC791 (Request for Comments) z roku 1981. IP je protokol bez spojení používaný v komunikačních sítích s přepojováním paketů. IP zajišťuje přenos dat z jednoho hostitele na druhého, kde je hostitel identifikován jedinečným číslem nazývaným IP adresa. IP nepodporuje zaručené doručení ani nezachovává pořadí doručení. Funguje tak, aby doručoval s maximálním úsilím, takže spadá pod provoz s nejlepším úsilím v sítích pro přenos paketů. Vrstva nad IP (TCP) se postará o zaručené doručení a sekvenování paketů.
IP adresa je číslo přidělené k jednoznačné identifikaci hostitele v počítačové síti globálně. Ve skutečném slovním příkladu můžete uvažovat jako telefonní číslo s kódem země, které je jedinečné pro zastižení osoby. Pokud chce Alice zavolat Bobovi, Alice zavolá na Bobovo telefonní číslo, přesně v paketové komunikaci, pokud Alice chce poslat paket Bobovi; Alice pošle paket na Bobovu IP adresu, která je jedinečná. Tyto IP adresy se nazývají veřejná IP nebo skutečná IP. Vzpomeňte si na případ, kdy Alice volá do Bobovy kanceláře, a vyťukněte číslo pobočky, aby se s Bobem dovolala. Číslo pobočky není zvenčí dostupné, protože tato pobočka je soukromá. (Ext 834929), stejné číslo pobočky může existovat i v jiné společnosti. (Společnost B Ext 834929). Je to stejné jako ve světě IP, také existují soukromé IP adresy, které se používají v privátní síti. Toto není přímo dosažitelné zvenčí a také není jedinečné.
IPv4
Definováno v RFC 791
Toto je 32bitové číslo k identifikaci hostitelů. Celkový adresní prostor je tedy 232, což se téměř rovná 4×109. IP je provozován v třídních a beztřídních konceptech, aby se překonal nedostatek adres. Třídní síť je plán adres pro identifikaci sítě a hostitelů sítí. IPv4 má 5 tříd A, B, C, D a E. Ve třídě A identifikuje síť prvních 8 bitů z 32 bitů a ve třídě B je to prvních 16 bitů a ve třídě C je to 24 bitů. Pokud vezmete v úvahu adresu třídy C, prvních 24 bitů identifikuje síťovou část a posledních 8 bitů identifikuje hostitele v této konkrétní síti. Teoreticky může síť třídy C obsahovat pouze 28, což je 256 hostitelů.
Vzhledem k omezení adresního prostoru je v roce 1993 zavedeno CIDR (Classless Inter-Domain Routing).
IPv6
Definováno v RFC 2460
IPv6 je zaveden s cílem překonat nedostatek prostoru IP adres. IPv6 je 128bitové číslo s adresním prostorem 2128 (asi 3,4×1038). To poskytuje flexibilitu při řešení problémů s prostorem a směrování provozu.
Formát adresy:
V IPv6 prvních 64 bitů definuje síťovou část a zbytek 64 bitů je část adresy hostitele. IPv4 je reprezentován ve 4 blocích po 8 bitech binárně, zatímco IPv6 je reprezentován 8 skupinami 16bitových hexadecimálních hodnot oddělených dvojtečkami.
Příklad: 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
Pro snadné použití může být dále zkrácen podle následujících pravidel
(1) Úvodní nuly v rámci 16bitové hodnoty mohou být vynechány
(2) Jediný výskyt po sobě jdoucích skupin nul v rámci adresy může být nahrazen dvojitou dvojtečkou
Takže 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004 lze napsat následovně
2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
2607:f0d0:1002:0051::202:4
Hlavní funkce IPv6
(1) Velký adresní prostor, protože je 128bitový
(2) Vylepšená podpora pro Multicast
(3) Podpora zabezpečení síťové vrstvy
(4) Podpora mobility
(5) V případě potřeby rozšiřitelné záhlaví
(6) Větší užitečné zatížení podporované v IPv6, pokud síť podporuje větší MTU. (Jumbogramy)
Shrnutí:
(1) IPv4 je 32bitový adresní prostor, zatímco IPv6 má 128bitový adresní prostor.
(2) CIDR byl představen pro optimalizované použití IPv4
(3) Formát IPv4 je čtyřoktectový a IPv6 je 8 blokový hexadecimální.
(4) I když IPv4 podporuje omezené multicast, IPv6 rozsáhle podporuje Multicast
(5) IPv6 se vyhýbá trojúhelníkovému směrování, protože podporuje mobilitu
(6) IPv6 podporuje větší užitečné zatížení než IPv4
(7) Pro propojení IPv4 a IPv6 se v současnosti používá IP tunelování.
