IPv6与IPv4的比较

IPv6与IPv4的比较

IP(Internet Protocol,Internet协议)是互联网的支柱,它已经有近20年的历史。1994年IETF（互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force）终于明确了IPv6的方向,IPv6的主要目的是解决IPv4中存在的问题,IPv6除了具有IPv4具有的功能外,还消除了IPv4的局限性,它们之间既有相同点,又有不同点。本词条还会用一张表简单地对比一下IPv4和IPv6,以便加深理解。

IPv6与IPv4相比有什么特点和优点？

1)更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，即有2^32-1个地址；而IPv6中IP地址的长度为128，即有2^128-1个地址。

2)更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。

3)增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow-control)。这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量(QoS)控制提供了良好的网络平台。

4)加入了对自动配置(Auto-configuration)的支持.这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。

5)更高的安全性.在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,这极大的增强了网络安全。   

从IPv4到IPv6的主要变化

▶扩展了路由和寻址能力:IPv6将IP地址规模从32位扩大到了128位,支持更多层次的寻址水平,更大的可寻址节点数,以及更简单的地址自动配置;

▶通过给多播地址增加一个“范围”域,多播路由的可扩展性得到了改进;

▶定义了一种新地址类型,叫做“任播地址”,它可以识别节点集,发送到任播地址的数据包可以传递给其中任一节点,在IPv6源路由中使用任播地址允许节点控制通信流的路径;

▶简化了报头格式:有些IPv4报头字段被删除或称为可选部分,减少数据包处理成本,让IPv6报头的带宽成本尽可能低.虽然IPv6地址长度是IPv4的4倍,但IPv6报文的头部长度只有IPv4报文头部长度的2倍;

▶改进了对可选项的支持:改进后IP头可选项经过编码后可更有效地进行转发,对可选项的长度限制也更宽松,为今后引入新的可选项提供了极好的灵活性;

▶服务质量(QoS)功能:增加了数据包标记功能,通过标记知道数据包属于哪个特定的通信流;

▶身份验证和隐私保护能力:IPv6包含了提供身份验证,数据完整性和保密等扩展的定义,虽然是扩展,但它们属于IPv6的基础组件;

▶IPv6由两部分组成,基础的IPv6报头和IPv6扩展头。

最后，我们用一张表简单地对比一下IPv4和IPv6,以便加深理解。