谈论IPv4和IPv6之间的差异

什么是IPv4？

在我们探讨两种IP地址协议之间的区别之前，IPv4是什么？IP地址是一串数字，分配给设备以在Internet上进行标识。这是一个地址，就像您家的号码和街道是一个地址一样。您的家庭住址用于发送邮件，而IP地址用于发送您请求的数据包。它是使我们能够将设备连接到互联网的基础技术。每当设备访问互联网时，都会为其分配一个唯一的数字IP地址，例如99.48.227.227。要通过网络将数据从一台计算机发送到另一台计算机，必须在包含两个设备IP地址的网络上传输数据包。市场最初认为IPv4可以为互联网上的所有设备提供IP地址，但随着时代的发展，很快发现IPv4短缺问题。即使可以重用IPv4地址，目前也需要一种更强大的替代方案来满足未来的需求。随着访问互联网的设备数量已经达到数十亿，特别是自从智能电话和物联网变得无处不在以来，几乎所有的IPv4地址都已被分配。

什么是IPv6？

IPv6是旨在补充并最终替代IPv4的下一代互联网协议（IP）地址标准，IPv4是当今许多互联网服务仍在使用的协议。每台计算机，移动电话，家庭自动化组件，IoT传感器以及连接到互联网的其他设备都需要一个数字IP地址才能在其他设备之间进行通信。最初的IP地址方案称为IPv4，由于它受众多连接设备的激增而广泛使用，因此地址用完了。除了大幅增加 IP 地址的供应量，IPv6 还简化了基本报头，并支持无状态地址自动配置（SLAAC）。但和 IPv4 一样，IPv6 本身并不会自动保证安全，我们稍后会详细介绍。

IPv4 与 IPv6

IPv6的出现带来了更多的功能，除了带来更多的地址，IPv6支持多播寻址，这允许将带宽密集的数据包流（例如多媒体流）同时发送到多个目的地，从而节省网络带宽。但是IPv6是否比IPv4更好？让我们在下列比较中找出答案。IPv6具有称为自动配置的新功能，该功能允许设备在加电并将其自身放入网络后立即生成IPv6地址。该设备首先寻找IPv6路由器。如果存在，则该设备可以生成本地地址和全局可路由地址，从而允许访问更广泛的互联网。在 IPv4 网络中，设备通常要通过 DHCP 服务器获取地址，没有 DHCP 时就需要手动配置。IPv6允许设备同时保持与多个网络的连接。这是由于互操作性和配置功能使硬件能够自动将多个IP地址分配给同一设备。

IPv4和IPv6之间的区别

特性	IPv4	IPv6
地址长度	32 位	128 位
地址格式	点分十进制	冒号分隔的十六进制
地址供应	有限且稀缺	地址空间极大
对 NAT 的依赖	普遍使用	在结构上不那么必要
报头设计	较旧，长度可变	简化的基本报头
自动配置	通常基于 DHCP	支持 SLAAC 和 DHCPv6

接下来，我们将通过速度和安全性的角度来研究IPv4和IPv6之间的差异。

速度比较

IPv4和IPv6在速度方面如何比较？安全博客Sucuri进行了一系列测试，他们发现在直接连接中，IPv4和IPv6可以提供相同的速度。IPv4偶尔会赢得测试。从理论上讲，IPv6应该更快一些，因为不必在NAT转换上浪费周期。但是 IPv6 的基本报头更长（40 字节，IPv4 通常为 20 字节），这在某些使用情况下可能会使速度变慢。在这一点上真正起作用的是，IPv4网络比IPv6网络更成熟，因此经过高度优化。因此，随着时间和调优，IPv6网络有望变得更快。

安全比较

IPv4 和 IPv6 本身都不会自动保证安全。安全取决于正确的架构、过滤、监控、分段、加固和策略执行。IPv6 常被认为更现代，但在任何实际运营意义上，它都不是“默认安全”的。

IP 安全协议（IPsec）是 IETF 制定的一系列用于加密、身份验证和数据完整性的协议，IPv4 和 IPv6 都可以使用。它只保护已配置 IPsec 的网络和应用。

一个重要的运营差别是，许多组织对 IPv4 安全控制的理解要深入得多，原因只是这些组织使用 IPv4 的时间更长。相比之下，如果团队启用了 IPv6，却没有全面更新监控、防火墙规则和安全策略，理解不足的 IPv6 部署就可能产生盲区。

延伸阅读：IPv4 与 IPv6 的区别：性能与安全

文章作者：Lotty Chen, LARUS的采购代表