تفاوت و مقایسه IPv4 با IPv6

تفاوت و مقایسه IPv4 با IPv6

در عصر تکنولوژیکی امروز ، ما شاهد یک جهش عظیم در استفاده از اینترنت و دستگاه های شبکه هستیم. هر خانه دارای یک لپ تاپ ، تلفن هوشمند ، ساعت دیجیتال ، دستگاه اینترنت اشیا ، قطعه اتوماسیون خانه و سایر دستگاه هایی است که به شبکه خانگی یا اینترنت متصل هستند. دستگاه ها از طریق پروتکل های مختلف شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند که TCP و IP بیشترین پروتکل های مورد استفاده هستند. هر دستگاه متصل به شبکه باید دارای آدرس IP باشد که دستگاه را در شبکه مشخص می کند.

این مقاله پروتکل اینترنت ، تفاوت و مقایسه IPv4 با IPv6 را توضیح می دهد.

IP (پروتکل اینترنت) چیست؟

ما که انسان هستیم ، با استفاده از نام خود ، یکدیگر را شناسایی کرده و با آن ارتباط برقرار می کنیم. به همین ترتیب ، در دنیای محاسبات ، دستگاه ها از آدرس های IP برای شناسایی و تعامل با یکدیگر استفاده می کنند. یک زبان مشترک که همه دستگاه های محاسباتی برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می کنند ، به عنوان پروتکل شناخته می شود. این پروتکل مانند زبان های انسانی دارای مجموعه ای از قوانین است که داده ها را فرمت و پردازش می کند.

پروتکل اینترنت (IP) مجموعه ای از قوانین است که آدرس دهی و مسیریابی داده ها بین رایانه ها را مشخص می کند. بیشتر از پروتکل های انتقال شبکه مانند TCP و UDP استفاده می شود.

امروزه اینترنت به دلیل این الگوی آدرس دهی منحصر به فرد وجود دارد. IANA محدوده آدرس IP شبکه ها/سایت هایی که به اینترنت متصل می شوند را مدیریت می کند. با این حال ، اگر یک زیرساخت شبکه محلی جداگانه اجرا کنیم ، می توانیم شماره ها را مطابق اولویت خود اختصاص دهیم. حال ، بیایید وارد ریزگردهای معماری و تحلیل مقایسه ای آن شویم.

IPv4

اولین نسخه اصلی پروتکل اینترنت (IP) نسخه 4 (IPv4) است. از یک طرح آدرس دهی شبکه 32 بیتی استفاده می کند که بیشتر به چهار عدد 8 بیتی معروف به اکتت تقسیم می شود. به عنوان مثال ، google.com دارای آدرس IP 141.251.36.46 است. این فرمت به عنوان نماد چهار نقطه ای شناخته می شود. این آدرس های IP را می توان به صورت دستی پیکربندی کرد یا به طور خودکار از طریق سرور DHCP به دست آمد.

برای بررسی وضعیت دستگاه از راه دور ، می توانیم با استفاده از دستور ICMP به آن، پینگ IP را بررسی کنیم :

ping -c 1 google.com

PING google.com (142.251.36.46) 56(84) bytes of data.
64 bytes from ams17s12-in-f14.1e100.net (142.251.36.46): icmp_seq=1 ttl=116 time=247 ms

...

آدرس های IP به دو بخش ، آدرس شبکه و میزبان برای ایجاد شبکه های فرعی تقسیم می شوند. اعداد زیر شبکه به تصمیم گیری در مورد شبکه و قسمت های میزبان IP کمک می کند. همچنین ، فضای IP موجود به پنج جدول مختلف تقسیم می شود که در جدول زیر آمده است.

محاسبه زیر شبکه شامل چند اصطلاح ریاضی در پشت صفحه است. برای سهولت در محاسبه ، می توانیم از ابزارهایی مانندipcalc یا subnetcalc با زیر شبکه IPv4 استفاده کنیم. قطعات زیر نحوه استفاده از ابزارها را نشان می دهد:

ipcalc 110.0.20.18/24

خروجی:
Address: 110.0.20.18 01101110.00000000.00010100. 00010010
Netmask: 255.255.255.0 = 24 11111111.11111111.11111111. 00000000
Wildcard: 0.0.0.255 00000000.00000000.00000000. 11111111
=>
Network: 110.0.20.0/24 01101110.00000000.00010100. 00000000
HostMin: 110.0.20.1 01101110.00000000.00010100. 00000001
HostMax: 110.0.20.254 01101110.00000000.00010100. 11111110
Broadcast: 110.0.20.255 01101110.00000000.00010100. 11111111
Hosts/Net: 254 Class A

subnetcalc 192.168.10.15/24

خروجی:
Address = 192.168.10.15
11000000 . 10101000 . 00001010 . 00001111
Network = 192.168.10.0 / 24
Netmask = 255.255.255.0
Broadcast = 192.168.10.255
Wildcard Mask = 0.0.0.255
Hosts Bits = 8
Max. Hosts = 254 (2^8 - 2)
Host Range = { 192.168.10.1 - 192.168.10.254 }
Properties =
- 192.168.10.15 is a HOST address in 192.168.10.0/24
- Class C
- Private
GeoIP Country = Unknown (??)
DNS Hostname = (Name or service not known)

معمولاً آدرسهای IP به رابط دستگاه میزبان نهایی و روتر گتوی داده می شود ، همانطور که در زیر نشان داده شده است.

در اینجا ، ترافیک از ماشین A (10.235.64.58) به رابط گتوی روتر (10.235.64.57) در سمت چپ ابر اینترنت می رسد. از طریق مسیریابی اینترنتی و در نهایت به سرور مقصد به گتوی سرور گوگل می رسد.

برای شناسایی IP رابط شبکه می توانید از دستوراتی مانند ifconfig , hostname یا ip استفاده کنید.

ifconfig ens160

ens160: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 10.235.64.58 netmask 255.255.255.252 broadcast 10.235.64.59
inet6 fe80::fc7f:d8da:a969:1c1d prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 00:0c:29:23:6f:30 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 35607241 bytes 34540488400 (34.5 GB)
RX errors 0 dropped 12 overruns 0 frame 0
TX packets 24701952 bytes 15008379564 (15.0 GB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

hostname -I

10.235.64.58

آدرس های IP شبکه مانند 0.0.0.0یا 127.0.0.1. اولی مسیر پیش فرض یا مسیر چهار صفر است ، در حالی که دومی آدرس loopback نامیده می شود.

در قطعه زیر ، جدول مسیریابی IP Kernel را با مسیر پیش فرض آن شبکه می بینیم. پرچم ‘U’ نشان دهنده این است که مسیر شبکه UP است ، در حالی که G نشان می دهد که مسیر شبکه دروازه شبکه است.

netstat -rn | grep ens160

Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags MSS Window irtt Iface
0.0.0.0 10.235.64.57 0.0.0.0 UG 0 0 0 ens160
10.235.64.56 0.0.0.0 255.255.255.252 U 0 0 0 ens160

معمولاً دیتاگرام IPv4 شامل یک قسمت سربرگ با 20 بایت ، فیلد گزینه ها و فیلدهای داده با طول متغیر است. قالب بسته نمونه در زیر نشان داده شده است.

در زیر ، عکس Wireshark به رمزگشایی اطلاعات سربرگ بسته از ترافیک فعال کمک می کند.

IPv6

پروتکل اینترنت نسخه 6 نسخه به روز شده پروتکل اینترنت (IP) است. نسخه 6 پروتکل اینترنت جایگزین نسخه قدیمی (IPv4) است که 75 درصد کل ترافیک اینترنت را تا سال 2018 حمل می کند (منبع: Google IPv6 Stats).

آدرس IPv6 128 بیت (16 بایت) با استفاده از 32 رقم هگزادسیمال است ، در حالی که این ارقام برای سهولت مدیریت به هشت گروه چهار رقمی تقسیم می شوند. تصویر مختصری در زیر نشان داده شده است.

چند مرحله اساسی در کنوانسیون نامگذاری IPv6 وجود دارد.

قانون 1: همه حروف بدون حروف کوچک هستند. به عنوان مثال ، ‘ab41’ معادل ‘AB41’

قانون 2 : فیلدهای متوالی با ‘0’ را می توان بصورت “::” تجسم کرد ، اما تنها یکبار در قانون خطاب 3: نشان دادن صفرهای پیشرو در یک زمینه اختیاری است. به عنوان مثال ، ‘001a’ برابر ‘1a’ است

برای مثال ، بیایید آدرس IPv6 را بگیریم ، 45ab: 0000: a179: 0000: 0000: c1c0: abcd: 0876

اعمال قانون 1 => 45ab: 0000: a179: 0000: 0000: c1c0: abcd: 0876 اعمال قانون 2 => 45ab: 0: a179: 0: 0: c1c0: abcd: 876 اعمال قانون 3 => 45ab: 0: a179 :: c1c0: abcd: 876

سه نوع آدرس IPv6 وجود دارد: Unicast ، Multicast و Anycast. آدرس unicast رابط شبکه واحد و بسته هایی است که به آن رابط خاص تحویل داده می شود. علاوه بر این ، آدرسهای unicast دارای سطوح محلی (پیوند محلی) و جهانی هستند. آدرس Multicast رابط های گروهی است که بسته ها به آنها تحویل داده می شود. آدرس Anycast رابط گروه و بسته ای است که به نزدیکترین رابط تحویل داده می شود.

چند آدرس معروف در جدول زیر آورده شده است.

subnetcalc 2001:4860:4860::8888/64

Address = 2001:4860:4860::8888
2001 = 00100000 00000001
4860 = 01001000 01100000
4860 = 01001000 01100000
0000 = 00000000 00000000
0000 = 00000000 00000000
0000 = 00000000 00000000
0000 = 00000000 00000000
8888 = 10001000 10001000
Network = 2001:4860:4860:: / 64
Netmask = ffff:ffff:ffff:ffff::
Wildcard Mask = ::ffff:ffff:ffff:ffff
Hosts Bits = 64
Max. Hosts = 18446744073709551616 (2^64 - 1)
Host Range = { 2001:4860:4860::1 - 2001:4860:4860:0:ffff:ffff:ffff:ffff }
Properties =
- 2001:4860:4860::8888 is a HOST address in 2001:4860:4860::/64
- Global Unicast Properties:
+ Interface ID = 0000:0000:0000:8888
+ Sol. Node MC = ff02::1:ff00:8888
GeoIP Country = United States (US)
DNS Hostname = dns.google

مجدداً بسته IPv6 دارای سربرگ و ظرفیت است. اندازه هدر 40 بایت است و آدرس مبدا و مقصد 32 بیت است. قالب بسته نمونه در زیر نشان داده شده است.

اگرچه IPv6 مزایای زیادی دارد ، اما نمی تواند جایگزین IPv4 شود. هر دو نسخه پروتکل باید مدتی برای مهاجرت یکپارچه وجود داشته باشند. بنابراین ، ارائه دهندگان خدمات یک سیستم پشتیبانی دو پشته ارائه می دهند که دارای رابط شبکه است که می تواند بسته های IPv4 و IPv6 را درک کند.

برای خرید سرور مجازی با IPV4 و IPV6 رایگان کلیک کنید

تفاوت و مقایسه IPv4 با IPv6 – تجزیه و تحلیل مقایسه ای سریع

نتیجه

ما اصول اولیه پروتکل اینترنت و نسخه های آن، تفاوت و مقایسه IPv4 با IPv6 را بررسی کردیم. در طول راه ، مقاله طرح آدرس دهی ، قالب بسته ، عملکرد IPv4 و IPv6 را با تجزیه و تحلیل مقایسه ای روشن می کند. اگرچه امروزه IPv4 بیشتر ترافیک اینترنت را حمل می کند ، IPv6 آینده دنیای شبکه است.

لطفا جهت بهبهود کیفیت آموزش های ارسالی، نظرات خود را از طریق کامنت و درج ستاره ارسال کنید