IPv4 در برابرIPv6 تفاوت چیست و کدام بهتر است؟

IPv4 در برابرIPv6: تفاوت چیست و کدام بهتر است؟

اینترنت با جریان های مختلف ارتباطی گسترش یافته است. آدرس IP یکی از راه هایی است که دستگاه ها از طریق پروتکل IP با یک شبکه ارتباط برقرار می کنند یا به آن متصل می شوند. آدرس IP (پروتکل اینترنت) که آدرس اینترنتی یا شماره IP نیز نامیده می شود، شناسه یا برچسبی است که به هر دستگاه متصل به شبکه داده می شود. پروتکل IP برای برقراری ارتباط بین دستگاه و شبکه کامپیوتری استفاده می شود. شناسه یا برچسب می تواند عددی یا الفبایی باشد.

عملکرد خاص یک آدرس IP شناسایی یک دستگاه خاص در یک شبکه خاص است. آدرس IP همچنین برای تعیین فرمت فنی آدرس دهی دستگاه به شبکه عمل می کند. ترکیب IP با TCP (پروتکل کنترل انتقال) به ارتباط و اتصال بهتر میان یک دستگاه خاص و یک شبکه کمک می کند و امکان توسعه ارتباط مجازی بین فرستنده و گیرنده را فراهم می کند. با این حال، دو نسخه از IP وجود دارد. این نسخه ‌ها ویژگی ‌ها، سرعت و کارایی مسیریابی را تعیین می ‌کنند که باعث می ‌شود اینترنت شما کار کند.

IPv4 چیست؟

IPv4، نسخه 4 پروتکل اینترنت، چهارمین نسخه پروتکل اینترنت است. IPv4 همچنین اولین نسخه ای است که در تولید SATNET و ARPANET استفاده شد. IPv4 از سال 1983 وجود داشته است و تاکنون برای مسیریابی ترافیک اینترنت استفاده می شده است. با وجود پیشرفت های جدیدتر در پروتکل های اینترنتی، IPv4 همچنان مورد استفاده قرار می گیرد.

IPv4 فناوری مورد استفاده برای اتصال دستگاه ها به اینترنت و یک آدرس IP عددی منحصر به فرد است که به دستگاه اجازه می دهد آزادانه!!! به اینترنت دسترسی داشته باشد. قالب IPv4 به صورت اعشاری نقطه ‌چین یا چهار نقطه ‌ای، x.x.x.x است. با این حال، هر x باید مقداری بین 0 و 225 داشته باشد. نمونه ای از آدرس در نسخه 4 پروتکل اینترنت 192.168.1.1 است. ارتباط بین دستگاه ها زمانی ایجاد می شود که بسته داده از طریق شبکه با استفاده از آدرس های IP منتقل شود.

یکی از ویژگی های IPv4 این است که از 32 بیت برای آدرس های اینترنتی خود استفاده می کند. فضای آدرس IPv4 از یک آدرس منحصر به فرد 4,294,967,296 (232) با رزرو بلوک های بزرگ برای شبکه های استثنایی استفاده می کند. تعداد هاست های فردی در فضای آدرس به 232 عدد محدود شده است که حدود 4.3 میلیارد آدرس ipv4 در اختیار کاربران است.

بخش هایی از پروتکل اینترنت نسخه 4

بخش شبکه

این قسمت در IPv4 محدوده خاص اختصاص داده شده به یک شبکه را نشان می دهد. این قسمت از آدرس IPv4 به طور همزمان گروه شبکه داده شده را شناسایی می کند.

قسمت هاست

قسمت هاست IPv4 به هر هاست اختصاص داده شده است و وظیفه شناسایی دستگاه در شبکه را بر عهده دارد. به عبارت دیگر، بخش شبکه در هر هاست، در شبکه یکسان می ماند اما اگر نیمه هاست باشد، تغییر می کند.

بخش زیر شبکه

بخش زیر شبکه در IPv4 بخش اختیاری است. شماره های زیر شبکه به شبکه های محلی با تعداد زیادی هاست اختصاص داده می شود. قبل از تخصیص اعداد، ابتدا آنها را به زیر شبکه ها تقسیم می کنند و سپس به آنها شماره های زیر شبکه اختصاص می دهند.

ویژگی های IPv4

IPv4 دارای آدرس های IP 32 بیتی است.
آدرسIP IPv4 عددی است.
یک نقطه آدرسIP 32 بیتی را جدا می کند.
طول فایل هدر IPv4 20 و تعداد فیلدهای هدر آن 12 می باشد.
سبک IPv4 آدرس ها دارای پخش، تک پخشی و چند پخشی است.
IPv4 از VLSM (Virtual Length Subnet Mask) پشتیبانی می کند و از آن استفاده می کند.
هنگام نقشه ‌برداری آدرس‌ های MAC، IPv4 از پروتکل رزولوشن آدرس پست استفاده می ‌کند.
کاربران هر زمان که بخواهند به شبکه متصل شوند به DHCS (سرور پیکربندی هاست پویا) مراجعه می کنند.
شبکه های IPv4 به صورت دستی یا با DHCP طراحی می شوند.
فرگمنت شدن بسته IPv4 باعث ایجاد هاست و روتر می شود.
در IPv4، RIP می تواند به عنوان یک پروتکل مسیریابی استفاده شود، تا زمانی که دیمون مسیریابی از آنها پشتیبانی کند.

مزایای IPv4

یکی از مزایای IPv4 ایمن بودن و حفظ حریم خصوصی آن است. IPv4 را می توان رمزگذاری کرد و به آن اجازه می دهد تا با پیشرفت های امنیت IP و حفظ حریم خصوصی مطابقت داشته باشد.
تخصیص شبکه ها در IPV4 قدرتمند است و حدود 85000 روتر کاربردی دارد.
IPv4 شما را قادر می سازد تا چندین دستگاه را در یک شبکه بزرگ بدون استفاده از NAT متصل کنید.
IPv4 خدمات ارتباطی با کیفیت و انتقال دانش اقتصادی را ارائه می دهد.
آدرس ‌های IPV4 امکان رمزگذاری مجدد را فراهم می ‌کنند.
IPv4 امکان آدرس دهی جمعی را فراهم می کند زیرا مسیریابی مقیاس پذیر و مقرون به صرفه است.
IPv4 ارتباط داده های شبکه را در سازمان های چند پخشی امکان پذیر می کند.

معایب IPv4

مسیریابی اینترنت در IPv4 بی اثر است.
پشتیبانی از برخی اپلیکیشن های جدید دشوار است. اگر هر ویژگی پشتیبانی شده اضافه شود، منجر به سربار زیاد می شود زیرا مانع انعطاف پذیری برای اتصال می شود.
IPv4 کمی گران است زیرا هزینه مدیریت سیستم بالایی دارد.
IPv4 پیچیده، کند و در برابر خطاها آسیب پذیر است.
IPv4 کار فشرده است و ویژگی های امنیتی آن غیر اجباری است.
وقتی صحبت از رشد خالص می شود، IPv4 مانع استفاده از سود خالص برای کاربران جدید می شود و رشد خالص آن را برای کاربران فعلی محدود می کند.

IPv6 چیست؟

IP (پروتکل اینترنت) نسخه 6 که با نام IPng (نسل آینده پروتکل اینترنت) نیز شناخته می شود، آدرس پروتکل اینترنت نسل بعدی است. IPv6 برای تکمیل یا جایگزینی IPv4 طراحی شده است. IPv6 نسخه ای از پروتکل اینترنت است که امکان ارتباط بین دستگاه ها و اینترنت را فراهم می کند. گروه تسک فورس مهندسی اینترنت (IETF) این نسخه پروتکل اینترنتی را برای جایگزینی IPv4 در دسامبر 1998 طراحی کرد. هدف اصلی از توسعه IPv6 ایجاد فضای آدرس بیشتر برای تعداد فزاینده کاربران اینترنت است. همچنین دارای ویژگی های دیگری است که از IPv4 پیشی گرفته است.

خواه کامپیوتر، حسگر اینترنت اشیا، دستگاه اتوماسیون خانگی، تلفن همراه یا هر سخت افزار دیگری باشد، هر دستگاهی برای اتصال به اینترنت و برقراری ارتباط با دستگاه های دیگر به یک آدرس IP نیاز دارد. با IPv6، هر دستگاه دارای یک آدرس IP عمومی منحصر به فرد است، زیرا پروتکل می تواند همه دستگاه های متصل در جهان به هم متصل را در خود جای دهد.

IP نسخه 6 دارای یک سیستم آدرس دهی الفبایی عددی با هشت گروه چهار رقمی هگزادسیمال است. نمونه ای از این آدرس 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 است. IPv6 دارای یک فضای آدرس 128 بیتی است که به 340 فضای آدرس منحصر به فرد اجازه می دهد تا در اینترنت با هم ارتباط برقرار کنند. با IPv6، آدرس های IP نامحدود هستند، زیرا حداکثر تئوری 340، 282، 366، 920، 938، 463، 374، 607، 431، 768، 211، 456 را پشتیبانی می کند.

انواع آدرس IPv6

سه نوع آدرس IPv6 عبارتند از:

1. آدرس Unicast

آدرس unicast به شناسایی گره خاص و منحصر به فرد در شبکه کمک می کند. خواه یک گیرنده یا یک فرستنده باشد.

2. آدرس چند پخشی

آدرس چند پخشی یک آدرس IP خاص است که مکان شبکه را برای پخش بسته های داده در شبکه مورد استفاده قرار می دهد. آنها به عنوان مقصد یک دیتاگرام استفاده می شوند و همچنین گروهی از دستگاه های IP را شناسایی می کند.

3. آدرس Anycast

آدرس های Anycast به مجموعه ای از اینترفیس هایی که به گره های مختلف تعلق دارند، اختصاص داده می شوند.

مزایای IPv6

IPv6 قابل اعتماد است، با راندمان مسیریابی بهتر.
سرعت بیشتری دارد زیرا دارای مسیریابی چند پخشی بهتری است که به جریان های بسته با پهنای باند فشرده اجازه می دهد تا به طور همزمان به مقاصد مختلف ارسال شوند.
IPv6 قالب هدر ساده تری دارد.
IPv6 پشتیبانی بهتری از حریم خصوصی و احراز هویت داخلی دارد.
IPv6 گره های در حال رشد بیشتری در شبکه جهانی دارد
امنیت پروتکل اینترنت IPv6 یکپارچگی و محرمانه بودن داده ها را فراهم می کند.
قابلیت های پیکربندی در IPv6 سخت افزار را قادر می سازد تا چندین آدرس IP را به طور خودکار به یک دستگاه اختصاص دهد.

معایب IPv6

انتقال به IPv6 چالش برانگیز است زیرا IPv4 به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.
IPv6 برای ارتباط با IPv4 به یک فناوری میانی نیاز دارد، زیرا نمی توانند مستقیماً ارتباط برقرار کنند.

تفاوت بین IPv4 و IPv6

اساس تفاوت	IPv4	IPv6
شیوه آدرس دهی	سیستم آدرس عددی با بیت های باینری آن که با یک نقطه (.) از هم جدا شده اند.	سیستم آدرس الفبایی عددی با بیت های باینری آن که با دو نقطه جدا شده اند (:)
تعداد فیلدهای هدر	12	8
اندازه آدرس IP	آدرس IP 32 بیتی	آدرس IP 128 بیتی
طول فیلد هدر	20	40
تعداد کلاس ها	پنج کلاس مختلف آدرس IP از کلاس A تا E	اجازه می دهد تا تعداد نامحدودی از آدرس های IP ذخیره شوند
چک سام	فیلدها را چک سام می کند	از فیلدهای چک سام برخوردار نیست
انواع آدرس	تک پخش، پخش و چند پخشی	Unicast، Multicast و anycast
پیکربندی	برای برقراری ارتباط با سایر سیستم ها به یک سیستم تازه نصب شده نیاز دارد	بسته به عملکردی که سیستم انجام می دهد، پیکربندی اختیاری است
نمونه های آدرس	192.168.1.1	2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
فرگمنت	این کار به وسیله ارسال یا فوروارد روت ها انجام می شود	تنها توسط ارسال کننده انجام می شود
پشتیبانی از VLSM	پشتیبانی می کند	پشتیبانی نمی کند
پیکربندی شبکه	به صورت دستی یا با DHCP انجام می شود	از توانایی های پیکربندی خودکار استفاده می کند
پروتکل اطلاعات مسیریابی (RIP)	پشتیبانی از RIP توسط دیمون روت شده	RIP را پشتیبانی نمی کند، در عوض از مسیرهای ثابت استفاده می کند
اندازه بسته	اندازه بسته 576 بایتی مورد نیاز است، ممکن است از فرگمنت کردن استفاده شود	اندازه بسته 1208 بایتی بدون فرگمنت شدن مورد نیاز است
امنیت	امنیت به اپ های مورد استفاده بستگی دارد	امنیت با این نسخه پروتکل اینترنت ساخته شده است
SNMP	برای مدیریت سیستم مورد نیاز است	از این ویژگی پشتیبانی نمی کند
فرگمنت بسته	تنها برای روترها و ارسال کنندگان	تنها برای هاست های ارسال کننده
رزولوشن MAC به IP	Broadcast ARP	Multicast Neighbour Solicitation
نقشه برداری	ARP (پروتکل وضوح آدرس) برای نگاشت به آدرس MAC.	NDP (پروتکل کشف همسایه) برای نگاشت به آدرس MAC.

IPv4 و IPv6 کدام بهتر است؟

پس از در نظر گرفتن تفاوت بین IPv4 و IPv6، در ادامه توضیح خواهیم داد که کدام نسخه آدرس IP بهتر است.

1. عملکرد: گستردگی آدرس IP

عملکرد این نسخه های IP به اندازه آدرس آنها بستگی دارد. به عنوان مثال، IPv4 دارای فضای آدرس 32 بیتی است، در حالی که IPv6 دارای فضای آدرس هگزادسیمال 128 بیتی است. IPv6 فضای آدرس بزرگتری دارد که امکان ایجاد یک هدر ساده را فراهم می ‌کند و با مسیریابی ساده‌ سازی شده، نیازهای آدرس بسیار بزرگتری را برآورده می‌ کند.

2. قالب هدر IP: پهنای باند هدر کاهش یافته است

یک آدرس IPv6 هدرهایی را چهار برابر بزرگتر از آدرس های IPv4 گسترش داده است. این ویژگی اضافه شده در آدرس IPv6 به کاهش سربار پردازش بسته ها و پهنای باند هدر کمک می کند و اتصال را بسیار سریعتر می کند.

3. امنیت شبکه: ایمن تر و محرمانه تر

وقتی صحبت از امنیت شبکه در IPv6 می شود، IPSec برای عملکرد آن مورد نیاز است در حالی که اختیاری است یا هزینه ای در IPv4 دارد. این ویژگی در IPv6 به ثبات داده ها، امنیت بهتر و محرمانگی در شبکه شما کمک می کند.

4. امنیت شبکه: سرعت بیشتر و عدم وجود NAT

IPv6 در دستگاه های شبکه سریعتر از IPv4 است زیرا فاقد ترجمه آدرس شبکه (NAT) است. استفاده از IPv6 برای افرادی که به سرعت بالایی برای پردازش شبکه خود نیاز دارند، انتخاب بهتری است.

سخن پایانی

استفاده از IP نسخه 6 زمانی توصیه می شود که برای برنامه شبکه خاص خود به کارایی مسیریابی مطلوب نیاز دارید. به دلیل فضای آدرس تقریبا نامحدود ارائه شده توسط IPv6، هر دستگاه در شبکه شما می تواند یک آدرس IP عمومی منحصر به فرد داشته باشد. از طرف دیگر، IPv4 و IPv6 برای این کار سازگار نیستند. برای اطمینان از سازگاری و عملکرد بین دو پروتکل، به فناوری واسطه نیاز دارید. در حال حاضر، IPv4 بر فضای عمومی اینترنت تسلط دارد و به طور گسترده برای مواردی مانند هاست خوشه سرور و سرورهای اختصاصی استفاده می شود.