A versão IP 4 (IPv4) gera 4, 29 x 109 endereços de rede exclusivos, que são insuficientes em quantidade e, como resultado, a Internet está ficando sem espaço. Enquanto o IP versão 6 (IPv6) produz 3, 4 x 1038 endereços e é uma solução escalável e flexível para o problema atual.
Primeiro de tudo, vamos entender o que é protocolo de Internet. O protocolo padrão TCP / IP que define o datagrama IP como a unidade de informação movida pela Internet. É um protocolo de datagrama não confiável e sem conexão - um serviço de entrega de melhor esforço. A internet é uma abstração de redes físicas e fornece as mesmas funcionalidades, como aceitar e entregar pacotes.
IP fornece três coisas principais que são:
- Especificação do formato exato de todos os dados.
- Ele executa a função de roteamento e escolhe o caminho para enviar os dados.
- Envolve uma coleção de regras que suportam a ideia de entrega de pacotes não confiáveis.
Gráfico de comparação
| Base de comparação | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| Configuração de Endereço | Suporta configuração manual e DHCP. | Suporta configuração automática e renumeração |
| Integridade de conexão de ponta a ponta | Inatingível | Realizável |
| Espaço de endereçamento | Pode gerar 4, 29 x 10 9 endereços. | Pode produzir um grande número de endereços, ou seja, 3, 4 x 10 38 . |
| Recursos de segurança | A segurança depende da aplicação | IPSEC está embutido no protocolo IPv6 |
| Comprimento do endereço | 32 bits (4 bytes) | 128 bits (16 bytes) |
| Representação de Endereços | Em decimal | Em hexadecimal |
| Fragmentação realizada por | Roteadores de remetente e encaminhamento | Apenas pelo remetente |
| Identificação de fluxo de pacotes | Não disponível | Disponível e usa o campo de rótulo de fluxo no cabeçalho |
| Campo de Checksum | acessível | Não disponível |
| Esquema de Transmissão de Mensagens | Radiodifusão | Multicasting e Anycasting |
| Criptografia e Autenticação | Não fornecido | Forneceu |
Definição de IPv4
Um endereço IPv4 é um valor binário de 32 bits, que pode ser exibido como quatro dígitos decimais. O espaço de endereços IPv4 oferece cerca de 4, 3 bilhões de endereços. Apenas 3, 7 bilhões de endereços podem ser atribuídos a apenas 4, 3 bilhões de endereços. Os outros endereços são conservados para fins específicos, como difusão seletiva, espaço de endereço privado, teste de loopback e pesquisa.
A versão IP 4 (IPv4) usa Broadcasting para transferir pacotes de um computador para todos os computadores; Isso provavelmente gera problemas às vezes.
Notação Pontilhada-Decimal de IPv4
128.11.3.31
Formato de pacote
Um datagrama IPv4 é um pacote de tamanho variável composto por um cabeçalho (20 bytes) e dados (até 65.536 junto com o cabeçalho). O cabeçalho contém informações essenciais para roteamento e entrega.
Cabeçalho Base
Versão: Define o número da versão do IP, ou seja, neste caso, é 4 com um valor binário de 0100.
Comprimento do cabeçalho (HLEN): representa o comprimento do cabeçalho em múltiplos de quatro bytes.
Tipo de serviço: determina como o datagrama deve ser tratado e inclui bits individuais, como nível de rendimento, confiabilidade e atraso.
Comprimento total: significa todo o comprimento do datagrama IP.
Identificação: Este campo é usado na fragmentação. Um datagrama é dividido quando passa por redes diferentes para corresponder ao tamanho do quadro de rede. Nesse momento, cada fragmento é determinado com um número de sequência neste campo.
Sinalizadores: os bits no campo sinalizadores manipulam a fragmentação e identificam o primeiro, meio ou último fragmento etc.
Datagrama IPv4
Deslocamento de fragmentação: é um ponteiro que representa o deslocamento dos dados no datagrama original.
Tempo de vida: define o número de saltos que um datagrama pode percorrer antes de ser rejeitado. Em palavras simples, especifica a duração pela qual um datagrama permanece na internet.
Protocolo: O campo protocol especifica quais dados do protocolo da camada superior são encapsulados no datagrama (TCP, UDP, ICMP, etc.).
Soma de verificação do cabeçalho: Este é um campo de 16 bits que confirma a integridade dos valores do cabeçalho, não o resto do pacote.
Endereço de origem: é um endereço de internet de quatro bytes que identifica a origem do datagrama.
Endereço de destino: este é um campo de 4 bytes que identifica o destino final.
Opções: Isso fornece mais funcionalidade para o datagrama IP. Além disso, pode transportar campos como roteamento de controle, tempo, gerenciamento e alinhamento.
O IPv4 é uma estrutura de endereço de dois níveis (ID da rede e ID do host) classificada em cinco categorias (A, B, C, D e E).
Definição de IPv6
Um endereço IPv6 é um valor binário de 128 bits, que pode ser exibido como 32 dígitos hexadecimais. Os colons isolam as entradas em uma sequência de campos hexadecimais de 16 bits. Ele fornece 3, 4 x 1038 endereços IP. Essa versão do endereçamento IP é projetada para atender às necessidades de IP's exaustivos e fornecer endereços suficientes para futuros requisitos de crescimento da Internet.
Como o IPv4 usa estrutura de endereço de dois níveis, onde o uso do espaço de endereço é insuficiente. Essa foi a razão para propor o IPv6, para superar as deficiências do IPv4. O formato e o comprimento dos endereços IP foram alterados juntamente com o formato do pacote e os protocolos também foram modificados.
Notação de cólon hexadecimal de IPv6
FDEC: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF
Formato de pacote IPv6
Cada pacote é composto por um cabeçalho base obrigatório, que é sucedido pela carga útil. A carga útil inclui duas partes, a saber, cabeçalhos de extensão opcionais e dados de uma camada superior. O cabeçalho base consome 40 bytes, inversamente os cabeçalhos de extensão e os dados da camada superior normalmente armazenam 65.535 bytes de informação.
Cabeçalho Base
Versão: Este campo de quatro bits especifica a versão do IP, ou seja, 6 neste caso.
Prioridade: Define a prioridade do pacote em relação ao congestionamento de tráfego.
Rótulo de fluxo: O motivo para projetar este protocolo é facilitar com controle especial para um determinado fluxo de dados.
Comprimento da carga: define o comprimento total do datagrama IP, com exceção do cabeçalho base.
Próximo cabeçalho: é um campo de oito bits que descreve o cabeçalho que segue o cabeçalho base no datagrama. O próximo cabeçalho é um dos cabeçalhos de extensão opcionais que o IP usa ou o cabeçalho de um protocolo de camada superior, como UDP ou TCP.
Limite de salto : Este campo de limite de salto de oito bits ajuda com as mesmas funções no campo TTL no IPv4.
Endereço de origem: É um endereço de internet de 16 bytes que identifica a origem do datagrama.
Endereço de destino: é um endereço de internet de 16 bytes que geralmente descreve o destino final do datagrama.
Principais diferenças entre IPv4 e IPv6
Vejamos a diferença substancial entre o IPv4 e o IPv6.
- O IPv4 tem comprimento de endereço de 32 bits, enquanto o IPv6 tem comprimento de endereço de 128 bits.
- Endereços IPv4 representam os números binários em decimais. Por outro lado, os endereços IPv6 expressam números binários em hexadecimal.
- O IPv6 usa fragmentação de ponta a ponta, enquanto o IPv4 requer um roteador intermediário para fragmentar qualquer datagrama que seja muito grande.
- O tamanho do cabeçalho do IPv4 é de 20 bytes. Em contraste, o tamanho do cabeçalho do IPv6 é de 40 bytes.
- O IPv4 usa um campo de soma de verificação no formato de cabeçalho para manipular a verificação de erros. Pelo contrário, o IPv6 remove o campo de soma de verificação do cabeçalho.
- No IPv4, o cabeçalho base não contém um campo para o tamanho do cabeçalho e o campo de comprimento de carga de 16 bits o substitui no cabeçalho IPv6.
- Os campos de opções no IPv4 são empregados como cabeçalhos de extensão no IPv6.
- O campo Tempo para viver no IPv4 refere-se a como limite de salto no IPv6.
- O campo de comprimento do cabeçalho que está presente no IPv4 é eliminado no IPv6 porque o comprimento do cabeçalho é fixo nesta versão.
- O IPv4 usa a transmissão para transmitir os pacotes aos computadores de destino, enquanto o IPv6 usa multicasting e anycasting.
- O IPv6 fornece autenticação e criptografia, mas o IPv4 não fornece isso.
Conclusão
O IPv6 mantém muitos dos principais conceitos do protocolo atual, o IPv4, mas altera a maioria dos detalhes. O IPv4 foi concebido como um meio de transporte e comunicação, mas o número de endereços chegou ao esgotamento que foi a razão para o desenvolvimento do IPv6. O IPv6 oferece escalabilidade, flexibilidade e possibilidades perfeitas no campo da rede.
