問答專欄Q & A COLUMN
IPV4 是第四版互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，是老美在二十世紀(jì)七十年代基于TCP/IP開發(fā)出來的。縱觀其幾十年應(yīng)用取得輝煌的業(yè)績，在如今暴露諸多弊端。再就是現(xiàn)在的個(gè)人電腦、個(gè)人移動(dòng)設(shè)備、多媒體數(shù)據(jù)流等數(shù)量急劇增加，不僅在安全方面受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，還面臨著空間地址被消耗殆盡的局面，在如此危及的情況下，必須采取有效措施解決問題，于是IPV6誕生也是時(shí)代迫切需要的。
根據(jù)上面說的，那么IPV4面臨的問題有地址匱乏、路由表膨脹、缺乏QoS支持。提問者說的IPV4和IPV6有什么區(qū)別？因此需要對(duì)兩者進(jìn)行比較。
在報(bào)頭各式方面；IPV4報(bào)頭共13個(gè)字段，固定長度20比特，加可選的最長不過60比特。IPV6報(bào)頭共8個(gè)字段，長度40比特，其報(bào)頭組成由基本報(bào)頭與擴(kuò)展報(bào)頭鏈組成。IP地址分配方面；IPV4地址由網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)與主機(jī)標(biāo)識(shí)組成，IPV6協(xié)議可根據(jù)用戶需求而進(jìn)行層狀地址分配，高級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理部門能為下機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理部門劃分地址分配區(qū)域。安全方面；IPV4有一系列安全漏洞，應(yīng)用程序只能通過自身的隱私性與認(rèn)證操作機(jī)制來完成安全操作。而IPV6可以利用數(shù)據(jù)包頭的擴(kuò)展部分提供路由器級(jí)的安全性。域名解析方面；兩者網(wǎng)絡(luò)中的DNS在體系結(jié)構(gòu)上一致，都用樹型結(jié)構(gòu)空間域名且共同擁有統(tǒng)一的空間域名。
在這兩者如何共存及過渡方面相比國外起步晚，近些年在這方面發(fā)展非常迅速而且產(chǎn)生許多的專利。從IPV4到IPV6進(jìn)行過渡，不僅是時(shí)間問題，還有共存問題。雖然IPV6可解決地址匱乏問題，而且擴(kuò)大地址空間，并在安全、路由、移動(dòng)、配置管理方面相比之前的IPV4已經(jīng)有很大的提高，正是這些的不同導(dǎo)致了它們之間的不兼容。因此真正地取代IPV4是一項(xiàng)任務(wù)艱巨的網(wǎng)絡(luò)工程，所需的時(shí)間不短。
在IPV4過渡到IPV6的過渡方法有雙棧機(jī)制、隧道機(jī)制、直接轉(zhuǎn)換機(jī)制。
在這三種過渡方法而言相比之下最簡便的是雙棧機(jī)制。該機(jī)制在同一設(shè)備同時(shí)運(yùn)行IPV4和IPV6協(xié)議棧，就能使得設(shè)備處理兩種類型的協(xié)議。隧道機(jī)制是允許運(yùn)行IPV6設(shè)備使用已有的IPV4網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行傳輸。而直接轉(zhuǎn)換機(jī)制就是直接在這兩種協(xié)議之間進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。簡而言之，就是轉(zhuǎn)換兩種不同協(xié)議的數(shù)據(jù)包相應(yīng)的字段，從而實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議互通目的。
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我們知道，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中離不開IP地址，互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)通訊靠的是IP協(xié)議，我們?nèi)粘Ｉ暇W(wǎng)時(shí)就會(huì)分配有一個(gè)IP地址（要么是公網(wǎng)要么是局域網(wǎng)的IP地址），就目前來說我們的IP地址都是IPv4，但隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)在IPv6也在全球部署中了，那IPv4和IPv6有什么區(qū)別呢？
IP協(xié)議也就是“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”，還有另外的稱呼“網(wǎng)際協(xié)議”，IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)的核心。我們?nèi)粘Ｋf的“互聯(lián)網(wǎng)”其實(shí)是虛擬出來的，而這一切就是通過IP協(xié)議將全球的計(jì)算機(jī)接入到這個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)中。
目前的IP協(xié)議主要有兩大版本：
IPv4：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第4版，目前被廣泛應(yīng)用，IPv4是互聯(lián)網(wǎng)的核心；
IPv6：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版，仍在部署初期，目前應(yīng)用不多。
IPv6是IPv4的升級(jí)，IPv4存在一些弊端，但目前IPv4依舊是核心，雖然IPv4地址資源已經(jīng)耗盡了，但在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，IPv4不會(huì)立馬退出歷史舞臺(tái)，而是相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)和IPv6共存。
IPv6和IPv4的區(qū)別有很多，比如說：
IPv6中的IP地址長度要比IPv4要長，IPv6可分配的IP地址數(shù)量要遠(yuǎn)高于IPv4（IPv6地址幾乎是用不完的）；
IPv4的地址（十進(jìn)制）看起來直觀，而IPv6的地址（十六進(jìn)制）看起來不直觀；
IPv6的安全性優(yōu)于IPv4，且速度更快；
在2019年11月全球43億個(gè)IPv4地址已被耗盡，雖說目前IPv4的頂層地址已被分完了，但對(duì)于普通用戶而言是沒有感知的，因?yàn)橥ㄟ^NAT技術(shù)依舊可以緩解IPv4地址不足的尷尬。而目前世界范圍內(nèi)，IPv6依舊處于部署初期，在未來幾年以并不會(huì)大規(guī)模應(yīng)用。
而我國是世界上較早開展IPv6部署的國家，由我國牽頭的“雪人計(jì)劃”已在2016年在全球部署了25臺(tái)IPv6根服務(wù)器，像國內(nèi)比較大的平臺(tái)（支付寶、京東、ucloud等）現(xiàn)在都支持IPv6協(xié)議了，但遠(yuǎn)沒達(dá)到普及狀態(tài)。
以上就是我的觀點(diǎn)，對(duì)于這個(gè)問題大家是怎么看待的呢？歡迎在下方評(píng)論區(qū)交流 ~ 我是科技領(lǐng)域創(chuàng)作者，十年互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，歡迎關(guān)注我了解更多科技知識(shí)！
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IPv4和IPv6都屬于網(wǎng)際協(xié)議，而IPv4是誕生在20世紀(jì)80年代，因當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)并不發(fā)達(dá)，誰也沒曾想到增長速度會(huì)如此迅速。
IPv4是地址長度是32位（4字節(jié)），也就是2的32次方，總共數(shù)量大約為43億個(gè)，除了一些專用地址和多播地址被保留（約2.9億），也相應(yīng)的減少了一部分可用地址。在2019年11月26日的時(shí)候，負(fù)責(zé)英國、歐洲、中東和部分中亞地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)資源分配的歐洲網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)中心宣布，全球所有43億個(gè)IPv4地址已全部分配使用完畢。這意味著沒有更多的IPv4地址可以分配給ISP（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商）和其他大型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供商。
雖然IPv4的地址已經(jīng)枯竭，但我們?nèi)匀贿€能上網(wǎng)，就是采用了如NAT技術(shù)(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)，在家里電腦或手機(jī)上網(wǎng)時(shí)，可以看到我們的IP地址，如192.168.1.1，只是局域網(wǎng)地址，再通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)與運(yùn)營商公網(wǎng)地址通信。而運(yùn)營商也不一定就直接接到公網(wǎng)上，而是再由成百上千個(gè)家庭再組成一個(gè)局域網(wǎng)，再通過一次NAT接入到公網(wǎng)上，而這成百上千個(gè)或者的更多設(shè)備，只暫用了一個(gè)公網(wǎng)IP地址。
IPv6則是在IPv4使用十年后，才被正式提出，并未得到實(shí)際應(yīng)用，直到2016年，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字分配機(jī)構(gòu)（IANA）向國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）提出建議，要求新制定的國際互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)只支持IPv6，不再兼容IPv4。
IPv6地址長度為128位，長度是IPv4的4倍，長度而不是地址數(shù)量的4倍哦！也就是2的128次方，號(hào)稱能分配給地球上的每一粒沙子，取之不盡。
IPv6在全球已經(jīng)大規(guī)模在使用了，如ucloud系、京東等，如果有注意的話，在我們打開手機(jī)APP的時(shí)候，下方會(huì)有一個(gè)很小的“IPv6”字樣，而我們現(xiàn)在大多數(shù)的光貓、路由器、操作系統(tǒng)等也都支持IPv6協(xié)議。
在2019年，中國互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)期間舉辦了2019中國IPv6發(fā)展論壇，并發(fā)布《中國IPv6發(fā)展?fàn)顩r》 白皮書時(shí)指出，截至2019年6月，在用戶規(guī)模方面，我國IPv6活躍用戶數(shù)已達(dá)1.30億，基礎(chǔ)電信企業(yè)已分配IPv6地址的用戶數(shù)達(dá)12.07億。但在世界排名中，我國還是有些滯后。
IPv4和IPv6之間的升級(jí)，并不像手機(jī)系統(tǒng)升級(jí)一下，就可以解決，主要還是技術(shù)上的問題。IPv4和IPv6不能直接通信，需要經(jīng)過隧道（不能走同一條路），保持互聯(lián)網(wǎng)的暢通，只能建立更多的隧道，而這成本高。
相比IPv4，IPv6除了地址更多，還有更安全、速度更快等好處。既然IPv4通過NTA轉(zhuǎn)換，我們能上網(wǎng)，區(qū)別也不是很大，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、服務(wù)商也就不太愿意去推廣了。但之前國家也有發(fā)文，要求新增網(wǎng)絡(luò)不再使用IPv4，預(yù)期到2020年末，IPv6流量必須要占據(jù)50%。
感謝您的閱讀！個(gè)人淺見，不對(duì)的地方歡迎指正。大家有什么好的意見或建議可以一起來探討學(xué)習(xí)。如果覺得對(duì)你有幫助，可以點(diǎn)個(gè)贊哦，也可以隨手點(diǎn)個(gè)關(guān)注，謝謝!!
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IPV4是IP的第四個(gè)版本，IP其實(shí)是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，用來唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)主機(jī)的參數(shù)被稱為IP地址，我們現(xiàn)在普遍使用的是IPV4地址其中的v是Version版本的意思，誕生于上一世紀(jì)80年代。采用32位的二進(jìn)制數(shù)來表示IP地址，一共有二的32次方個(gè)地址數(shù)差不多43億。
每一個(gè)在互聯(lián)網(wǎng)上的設(shè)備都需要IP地址，但是顯然在目前來看，這差不多43億的IPV4地址完全不夠今天互聯(lián)網(wǎng)上的設(shè)備數(shù)量。這也是在當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)并沒有預(yù)料到的。所以我們需要一個(gè)可以容納更多數(shù)量的IP的全新版本，就是我們今天正在發(fā)展的IPV6。不要問我為什么沒有ipv 5。
所以IPV6采用更多位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)來表示IP地址，達(dá)到了二的128次方個(gè)IP地址，號(hào)稱可以給地球上的每一粒沙子都分配一個(gè)IP地址。看上去是一個(gè)天文數(shù)字，完全可以滿足現(xiàn)在和未來的互聯(lián)網(wǎng)上的設(shè)備。目前國家正在大力發(fā)展IPV6網(wǎng)絡(luò)，我們現(xiàn)在使用的包括今日我們都已使用了IPV6的網(wǎng)絡(luò)。
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對(duì)我們普通用戶來的話，IPv4和IPv6的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
觸使IETF制定IPv6標(biāo)準(zhǔn)最大的因素就是IPv4地址即將枯竭，實(shí)際上RIPE組織在去年（2019年）11月25日已經(jīng)宣布IPv4總共43億個(gè)地址已經(jīng)正式分配完畢，即IPv4地址已經(jīng)枯竭了。而IPv6號(hào)稱可以為世界上的每一粒沙子分配一個(gè)IP地址。
大家感覺IPv6很少被用到是很正常的，畢竟目前工作生活中IPv6還不是必需品，不過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施廠商2012年左右已開始相關(guān)的技術(shù)開發(fā)準(zhǔn)備并部署設(shè)備，也就是說在網(wǎng)設(shè)備早已都支持IPv6，隨著IPv4地址的枯竭，IPv6會(huì)慢慢的出現(xiàn)在公眾視野。可以說在不久的將來IPv6將以強(qiáng)大的實(shí)力全面登場。
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簡單點(diǎn)說吧，ipv6是為了解決ipv4地址枯竭而出的方案，主要解決公網(wǎng)IP不夠的囧境！對(duì)于一般用戶沒有公網(wǎng)IP需求的沒啥感覺，現(xiàn)在ipv6在少數(shù)地方逐漸開放，以后會(huì)慢慢普及的！
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