Ipv4 vs ipv6 - kung ano ito at kung ano ito ay ginagamit para sa mga network

Ang Internet at ang mundo ng mga network ay hindi magiging tulad ng alam natin, at hindi rin maiiral kung hindi ito para sa pagtugon sa IPv4. Ang isang protocol ng pinakamahalagang kahalagahan sa mga koneksyon sa pagitan ng mga aparato sa pamamagitan ng network, parehong pisikal at wireless. Ngayon makikita natin ang lahat na may kinalaman sa IP at susuriin natin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng IPv4 at IPv6 na nagpapaliwanag ng mga pangunahing katangian nito.

Indeks ng nilalaman

Ang IPv4 at ang modelo ng OSI

Kailangan nating magsimula sa pangunahing isa, na kung saan ay upang tukuyin at maunawaan kung ano ang isang IP address, kung ito ay IPv4 o IPv6.

OSI modelo ang pamantayan sa networking

At para dito kailangan nating gumawa ng mabilis na sanggunian sa modelo ng OSI (Open System Interconection). Ito ay isang modelo ng sanggunian at hindi isang arkitektura ng network, para sa iba't ibang mga protocol ng network na namagitan sa mga komunikasyon sa pamamagitan ng kagamitan sa computer. Ang modelo ay naghahati ng mga sistema ng telecommunications sa 7 mga antas upang makilala ang iba't ibang mga yugto ng paglalakbay ng data mula sa isang punto patungo sa isa pa pati na rin ang mga protocol na kasangkot sa bawat isa.

Ano ang modelo ng OSI: buong paliwanag

Alam na natin na mayroong isang modelo na nag-uuri, kaya't pagsasalita, ang mga protocol ng network, at tiyak na ang IPv4 at IPv6 ay dalawa sa mga protocol ng network. Sa kasong ito nagpapatakbo sila sa isa sa pinakamababang antas ng modelo, ang layer ng network o layer 3. Ang layer na ito ay responsable para sa pag- ruta ng mga packet sa pagitan ng dalawang konektadong network. Gagawa ito ng magagamit na data mula sa transmiter hanggang sa tatanggap sa pamamagitan ng kinakailangang paglipat at pag-ruta mula sa isang punto patungo sa isa pa.

Sa ibaba nito, mayroon kaming data link na layer (layer 2) kung saan gumagana ang mga switch, at sa itaas nito ay mayroong layer 4 o ang layer ng transportasyon kung saan ang protocol ng TCP na naghahatid ng mga packet sa pamamagitan ng mga datagrams intervenes.

Ano ang isang IP address

Pinag-uusapan namin ang IP address bilang isang numerical set sa desimal o hexadecimal (makikita natin) na nagpapakilala sa lohikal at ayon sa isang hierarchy isang interface ng network. Ang bawat aparato na nakakonekta sa isang network ay dapat na italaga ng isang IP address, isang pansamantalang pagkakakilanlan tulad ng aming DNI habang kami ay nasa mundong ito o isang numero ng telepono habang nakontrata kami ng isang serbisyo sa telepono. Salamat sa IP, ang iba't ibang mga computer ay maaaring makipag-usap sa bawat isa, na ginagawang paglalakbay ang mga packet sa network hanggang sa matagpuan nila ang kanilang tatanggap.

Ang IP address ay maaaring maayos ( naayos na IP) o pabago-bago (DHCP o Dynamic Host Configur Protocol), na laging inatasan ng isang server o router na gumagana sa layer ng network. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa nakapirming IP, nangangahulugan ito na ang host ay palaging magkakaroon ng parehong IP address, kahit na ito ay naka-off at muli. Habang sa DHCP ang IP ay pabagu-bago na naatasan sa host kapag naka-on ito, siyempre, ang mga node ng isang network ay karaniwang binibigyan ng parehong IP address palagi pagkatapos makisama sa router sa unang pagkakataon.

Sa arkitektura ng network dapat nating pag-iba-iba sa pagitan ng pampublikong network, na magiging Internet, at pribadong network, ang isa sa likod ng aming router kung saan ang aming mga computer at Smartphone o Tablet kung kumonekta kami sa Wi-Fi. Sa unang kaso, pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang panlabas na IP, na magiging address na itinalaga sa router upang makipag-usap sa Internet, isang pabago-bagong halos palaging ibinibigay ng aming ISP. Sa pangalawang pinag-uusapan natin ang tungkol sa panloob na IP, sa address na ibinibigay ng router sa mga computer sa aming network, na halos palaging uri ng 192.168.xx

Hindi namin dapat malito ang IP sa MAC address, na kung saan ay isa pang address sa oras na ito naayos at natatangi na nagpapakilala sa bawat computer sa network. Ito ang set ng pabrika, tulad ng IMEI ng isang telepono, bagaman posible na baguhin ito ay kinikilala ang host sa layer ng transportasyon ng modelo ng OSI. Sa katunayan ang switch o ang router ay may kaugnayan sa MAC sa IP. Ang MAC ay isang 48-bit code na ipinahayag sa hexadecimal notation sa 6 two-character blocks.

IP protocol

Ang IP address ay ang pagkakakilanlan na kabilang sa IP protocol (Internet Protocol), na kung saan ay ang sistema ng pagtugon sa IPv4 at IPv6 bilang isang mas bagong bersyon at inihanda para sa hinaharap. Ito ay isang protocol na nagpapatakbo sa layer ng network at hindi nakatuon sa koneksyon, nangangahulugan ito na ang komunikasyon sa pagitan ng dalawang dulo ng isang network at palitan ng data ay maaaring gawin nang walang naunang kasunduan. Sa madaling salita, ang receiver ay naghahatid ng data nang hindi alam kung magagamit ang tatanggap, kaya makakarating ito sa receiver kapag naka-on at nakakonekta.

Ang paglilipat ng IPv4 at IPv6 ay lumipat ng mga packet data ng data sa pamamagitan ng mga pisikal na network na nagpapatakbo ayon sa modelo ng OSI. Ginagawa ito salamat sa pagruta, isang pamamaraan na nagbibigay-daan sa packet na makahanap ng pinakamabilis na ruta patungo sa patutunguhan, ngunit nang walang garantiya na darating ito, siyempre, ang garantiyang ito ay ibinibigay ng layer ng transportasyon ng data kasama ang TCP, UDP, o isa pang protocol.

Ang data na hinahawakan ng protocol ng IP ay nahahati sa mga packet na tinatawag na datagrams, na walang anumang uri ng proteksyon o pagkontrol sa error para sa pagpapadala. Kung ang isang datagram ay ipadala lamang sa pamamagitan ng IP o maaaring hindi dumating, nasira o kumpleto, at sa isang random na pagkakasunud-sunod. Nagdadala lamang ito ng impormasyon tungkol sa pinagmulan at patutunguhang IP address kasama ang data. Siyempre hindi ito masyadong maaasahan, kaya sa transport layer ang datagram ay nakuha at balot sa isang segment ng TCP o UDP na nagdaragdag ng paghawak ng error at marami pang impormasyon.

IPv4

Ngayon ay ituon natin ang protocol ng IPv4, na nagpapatakbo sa mga network mula pa noong 1983 nang nilikha ang unang ARPANET packet exchange network, na tinukoy ng pamantayang RFC 791. At tulad ng sinasabi ng pangalan nito ay ang protocol ng IP sa bersyon 4, ngunit hindi namin naipatupad ang mga nakaraang bersyon at ito ang una sa lahat.

Gumagamit ang IPv4 ng isang 32-bit address (32 ang mga at zero sa binary) na nakaayos sa 4 octets (8-bit number) na pinaghiwalay ng mga tuldok sa deskripsyon ng desimal. Ang pagsasalin nito sa pagsasanay ay magiging isang bilang na:

192.168.0.102

Sa ganitong paraan maaari tayong magkaroon ng mga address na pupunta mula sa 0.0.0.0 hanggang 255.255.255.255. kung isasalin namin ang nakaraang IP sa binary code ay magkakaroon kami:

192.168.0.102 = 11000000.10101000.00000000.01100110

Sa madaling salita, 32 bits, kaya sa IPv4 makakapag-address kami ng isang kabuuang:

2 ³² = 4 294 967 296 nag-host

Ito ay maaaring mukhang marami, ngunit sa kasalukuyan ang mga address ng IPv4 ay halos naubos na, dahil ang 4 bilyong computer ay isang medyo normal na figure ngayon. Sa katunayan, noong 2011 nagsimula silang maging mahirap, kapag ang katawan na namamahala sa pagbibigay ng mga IP address sa Tsina ay ginamit ang huling pakete, kaya lumitaw ang protocol ng IPv6. Halos 40 taon na naming ginagamit ang adres na ito, kaya't habang buhay ay hindi ito masama.

Dapat nating tandaan na ang mga panloob na mga IP address ay palaging pareho sa mga LAN network, at hindi maiimpluwensyahan ng mga panlabas na IP. Nangangahulugan ito na sa isang panloob na network maaari kaming magkaroon ng isang host na may 192.168.0.2, at gagamitin din ito ng iba pang mga host sa isa pang panloob na network, na magagawa mong kopyahin nang maraming beses ang nais namin. Ngunit ang mga panlabas na IP address ay nakikita sa buong Internet network, at hindi ito maaaring ulitin sa anumang kaso.

Header ng IPv4

Samakatuwid, ito ay maginhawa upang suriin ang istraktura ng isang header ng IPv4, na may isang minimum na sukat ng 20 Byte at isang maximum na 40 Byte.

Mabilis naming ipaliwanag ang bawat seksyon, dahil ang ilan ay kalaunan ay mapapalawak sa IPv6

• Bersyon (4 bits): kinikilala ang bersyon ng protocol, pagiging 0100 para sa v4 at 0110 para sa v6. IHL (4 bits): ay ang laki ng header, na maaaring mula sa 20 bait hanggang 60 byte o kung ano ang pareho mula sa 160 bits hanggang 480 bits. Oras ng serbisyo (8 bits): isang identifier kung sakaling espesyal ang pakete, halimbawa mas mahalaga na isinasaalang-alang ang paghahatid ng pagdali. Kabuuang haba (16 bits): sumasalamin sa kabuuang sukat ng datagram o fragment sa mga octets. Identifier (16 bits): ginagamit ito kung ang datagram ay pinaghiwa upang ang mga Flag (3 bits) at Offset o posisyon ng fragment (13 bits) ay maaaring sumali sa paglaon : Ang 1st bit ay magiging 0, 2nd bit (0 = mahahati, 1 hindi mahahati), Ika-3 bit (0 = huling fragment, 1 = intermediate fragment) TTL (8 bits): habang buhay ang isang packet ng IPv4. Sinasalamin nito ang bilang ng mga hops sa mga router na maaaring makuha, 64 o 128. Kapag naubos ang pack ay tinanggal ito. Ipinapahiwatig ng Protocol: ang protocol kung saan dapat maihatid ang datagram sa mas mataas na mga layer, halimbawa TCP, UDP, ICMP, atbp. Checksum: upang makontrol ang integridad ng package, pagkalkula sa bawat oras na nagbabago ang anumang naunang halaga.

Ang IPv6 at mga pagkakaiba sa IPv4

Bagaman ang buong pagpapaliwanag ng isa sa mga protocol na ito ay isang mundo, hindi natin ito magagawa magpakailanman, kaya't magpapatuloy tayo ngayon sa bersyon ng IPv6 o Internet Protocol 6. At saan ang bersyon 5? Well wala kahit saan, eksperimento lamang ito, kaya tingnan natin kung ano ito at ano ang mga pagkakaiba sa IPv4.

Talagang lahat sa atin ay nakakita na ng isang IP address mula sa mga nauna, ngunit tiyak na isa sa mga mas kaunting beses, o hindi natin napansin. Ipinatupad ang IPv6 noong 2016 kasama ang kahulugan ng pamantayang RFC 2460, at ito ay pangunahing inilaan upang palitan ang IPv4 kung kinakailangan. Ang pamantayang ito ay ipinanganak sa labas ng pangangailangan upang bigyan ang mga Asyano ng higit pang mga IP address. Nakalaan ang mga address ng IP upang magsalita, at ang huling packet ay nakalaan sa 2011 tulad ng tinalakay sa itaas. Hindi ito nangangahulugan na ang lahat ay ginagamit na, dahil ang mga kumpanya ay gumagamit ng mga ito kapag mas maraming mga node ang idinagdag sa network.

Dinisenyo ang IPv6 upang magbigay ng nakapirming IP sa lahat ng mga uri ng aparato. Ngunit ilan pang IP address ang maaari naming ibigay sa bagong bersyon na ito? Well, magkakaroon ng ilang, dahil ang address na ito ay gumagamit ng 128 bit na may isang mekaniko na katulad ng nauna. Ngunit sa oras na ito tapos na gamit ang hexadecimal notation upang tumatagal ng mas kaunting puwang, dahil ang pag-render ng 128 bits sa mga octets ay hahantong sa isang napakalaking address. Kaya sa kasong ito ito ay binubuo ng 8 mga seksyon, ang bawat isa sa kanila ay 16 piraso.

Ang paglipat nito pabalik sa pagsasanay ay magiging isang numero ng alphanumeric na magiging ganito:

fe80: 1a7a: 80f4: 3d0a: 66b0: b24b: 1b7a: 4d6b

Sa ganitong paraan maaari tayong magkaroon ng mga address na mula 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0 hanggang ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff. Sa oras na ito hindi namin isasalin ang address na ito sa binary code upang maiwasan ang pagkalumbay, ngunit magkakaroon ito ng 128 na zero at iyan. Kapag nakita natin ang alinman sa mga adres na ito sa aming computer o anumang iba pang host, posible na ito ay kinakatawan ng mas kaunting mga grupo, at ito ay kung mayroon tayong mga grupo na may mga zeros lamang, maaari itong maiiwasan hangga't sila ay nasa kanan.

Ngayon kasama ang IPv6 at ang mga 128 bits na ito ay matugunan namin ang isang kabuuan ng:

2 ¹²⁸ = 340, 282, 366, 920, 938, 463, 463, 374, 607, 431, 768, 211, 456 host

Sa ganitong paraan, mai-install ng Intsik ang lahat ng mga server na nais nila nang walang anumang limitasyon, dahil ang kanilang kapasidad ay tunay na mapang-akit. Bagaman hindi pa ito gumagana nang mag-isa, ang aming mga computer ay mayroon nang isang address ng IPv6 sa kanilang network card.

Ang header ng IPv6 kumpara sa IPv4 at iba pang mga balita

Ang mahalagang bagay upang ipatupad ang isang bagong address ay gawin itong paatras na katugma sa nakaraang mga protocol at pagpapatakbo sa iba pang mga layer. Ang paggamit ng IPv6 ay maaaring magamit sa iba pang mga protocol ng application at mga layer ng transportasyon na may kaunting pagbabago sa mga header, maliban sa FTP o NTP dahil isinasama nila ang mga address ng layer ng network.

Napag-aralan din namin kung paano gawing simple ang header ng protocol, ginagawa itong mas simple kaysa sa IPv4 at ng nakapirming haba, na makakatulong sa bilis ng pagproseso at pagkakakilanlan ng datagram. Nangangahulugan ito na dapat nating ipadala ang impormasyon kasama ang IPv4 o IPv6 ngunit hindi pareho sa halo-halong. Tingnan natin ang header na ito:

Ngayon ang header ay pinasimple sa kabila ng dalawang beses hangga't IPv4 kung hindi kami magdagdag ng mga pagpipilian sa anyo ng mga header ng extension.

• Bersyon (4 bits) Class ng trapiko (8 bits): ito ay pareho sa packet priority control Flow label (20 bits): pinamamahalaan nito ang haba ng QoS Data (16 bits): malinaw na kung gaano ito sumusukat sa puwang para sa data 64 KB bilang pamantayang sukat at tinutukoy ng mga jumboframes Susunod na header (8 bits): tumutugma sa seksyong protocol ng IPv4 na Hop limit (8 bits): pinapalitan ang mga header ng TTL Extension: nagdagdag sila ng mga karagdagang pagpipilian para sa pagkapira-piraso, para sa pag-encrypt, atbp. Mayroong 8 mga uri ng mga header ng extension sa IPv6

Kabilang sa mga novelty na kasama sa protocol na ito, posible na i-highlight ang isang mas higit na kapasidad ng pagtugon kahit sa mga subnets o panloob na network at sa isang mas pinasimpleng porma. Ngayon ay maaari kaming magkaroon ng hanggang sa 2 ^{64 na} nagho-host sa isang subnet sa pamamagitan lamang ng pagbabago ng ilang mga nagpapakilala.

Idinagdag sa ito ang posibilidad na ang bawat node ay maaaring mai-configure sa sarili kapag kasama sa isang IPv6 res. Sa kasong ito, ang isang IP ay hindi hihilingin mula sa router, ngunit isang kahilingan na humihiling para sa mga parameter ng pagsasaayos ng ND, ito ay tinatawag na state-free address autoconfigur (SLAAC). Kahit na maaari mo ring gamitin ang DHCPv6 kung hindi posible na gawin ito.

Ang mga IPsec sa kasong ito ay hindi opsyonal, ngunit ipinag - uutos at ipinatupad nang direkta sa IPv6 para sa mga router na gumana na sa protocol na ito. Dito ay nagdaragdag kami ng suporta para sa Jumbograms, iyon ay, ang Jumbo datagrams na mas malaki kaysa sa mga IPv4 na maximum ng 64KB, at maaari na ngayong umabot ng hanggang sa 4 GB.

Sa buod dito ay iniwan namin sa iyo ang dalawang talahanayan upang mapansin ang pagkakaiba sa pagitan ng parehong mga header ng IPv4 kumpara sa IPv6.

• Kulay Asul: karaniwang mga patlang sa parehong mga header Pula: mga patlang na tinanggal Green: mga patlang na pinalitan ng dilaw: bagong mga patlang

Paano malalaman ang aming pribado, publiko at IPv6 IP address

Bago magtapos, tinuruan namin ang ating sarili kung paano malalaman ang aming mga IP address, ng aming kagamitan at ng aming router.

Upang malaman ang lokal na IPv4 at IPv6 address sa Windows 10 mayroong maraming mga pamamaraan, ngunit ang pinakamabilis na paraan ay kasama ang command prompt. Kaya binuksan namin ang Start, i-type ang CMD at pindutin ang Enter. Doon tayo magsusulat

ipconfig

At tatanggapin namin ang resulta.

At upang malaman ang pampublikong IP address ay kailangan nating mag-resort sa aming browser o router. magagawa natin sa pahina:

Ano-my-ip

At sa wakas maaari naming suriin kung mayroon kaming isang pampublikong address ng IPv6 sa sumusunod na paraan:

Pagsubok-IPv6

Iniwan ka namin sa ilang mga tutorial sa network na may kaugnayan sa paksa

Alam mo ba na ang iyong PC ay mayroong IPv6, alam mo bang umiiral ito? Kung mayroon kang anumang mga katanungan o nais mong ituro ang isang bagay, matutuwa kaming tulungan ka mula sa mga komento.