IPv4 vs IPv6 protokollid | IP-aadressi skeemid ja piirangud
Interneti-protokoll
IP (Interneti-protokoll) on määratletud IETF-i (Internet Engineering Task Force) RFC791-s (Request for Comments) 1981. aastal. IP on ühenduseta protokoll, mida kasutatakse pakettkommutatsioonivõrkudes. IP võimaldab andmete edastamist ühest hostist teise, kus host tuvastatakse kordumatu numbriga, mida nimetatakse IP-aadressiks. IP ei toeta garanteeritud kohaletoimetamist ega säilita kohaletoimetamise järjestust. See toimib parimate jõupingutustega, seega kuulub see pakettedastusvõrkudes parima jõupingutusega liikluse alla. IP (TCP) kohal olev kiht hoolitseb pakettide garanteeritud kohaletoimetamise ja järjestamise eest.
IP-aadress on number, mis antakse globaalses arvutivõrgus oleva hosti ainulaadseks tuvastamiseks. Pärissõna näites võite mõelda telefoninumbrina koos riigikoodiga, mis on inimeseni jõudmiseks ainulaadne. Kui Alice soovib Bobile helistada, helistab Alice Bobi telefoninumbril täpselt pakettsides, kui Alice soovib Bobile paketti saata; Alice saadab paketi Bobi IP-aadressile, mis on kordumatu. Neid IP-aadresse nimetatakse avalikuks IP-ks või tegelikuks IP-ks. Mõelge juhtumile, kus Alice helistab Bobi kontorisse, ja koputage Bobi poole pöördumiseks laiendinumbrit. Väljast ei saa laiendinumbrit kätte, kuna see laiendus on privaatne. (Ext 834929), sama laiendinumber võib olla ka teises ettevõttes. (Ettevõte B tel 834929). See on nagu sama IP-maailmas, ka seal on privaatsed IP-aadressid, mida kasutatakse privaatvõrgus. See pole väljastpoolt otse kättesaadav ja see pole ka ainulaadne.
IPv4
Määratletud RFC 791-s
See on 32-bitine arv hostide tuvastamiseks. Seega on aadressiruum kokku 232, mis on peaaegu võrdne s-ga 4 × 109. Aadresside nappuse ületamiseks kasutatakse IP-d klassikalistes ja klassideta kontseptsioonides. Klassikaline võrk on adresseerimisplaan võrgu ja võrkude hostide tuvastamiseks. IPv4-l on 5 klassi A, B, C, D ja E. Klassis A identifitseerivad 32 bitist esimesed 8 bitti võrku ja klassis B on need esimesed 16 bitti ja klassis C 24 bitti. Kui arvestada C-klassi aadressi, tuvastavad esimesed 24 bitti võrguosa ja viimased 8 bitti hostide tuvastamiseks selles konkreetses võrgus. Teoreetiliselt võib C-klassi võrk sisaldada ainult 28, mis on 256 hosti.
Aadressiruumi piiratuse tõttu võeti 1993. aastal kasutusele CIDR (Classless Inter-Domain Routing). Pigem omades fikseeritud võrguosa ja hostiosa, tutvustab CIDR muutuva pikkusega võrgu- ja hostiosa koos asjakohaste alamvõrgu maskidega.
IPv6
Määratletud RFC 2460-s
IPv6 võetakse kasutusele IP-aadressiruumi nappuse ületamiseks. IPv6 on 128-bitine number, mille aadressiruum on 2128 (umbes 3,4 × 1038). See annab paindlikkuse ruumiprobleemide lahendamise ja liikluse suunamise lahendamiseks.
Aadressivorming:
Siin IPv6-s määratlevad esimesed 64 bitti võrguosa ja ülejäänud 64 bitti on hostiaadressi osa. IPv4 on esitatud 4 8-bitise binaarse plokina, IPv6 aga 8 koolonitega eraldatud 16-bitiste kuueteistkümnendväärtuste rühmana.
Näide: 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
Lihtsaks kasutamiseks võib seda lühendada järgmiste reeglitega
(1) 16-bitise väärtuse eesolevad nullid võib ära jätta
(2) Järjestikuste nullide rühmade ühekordse esinemise aadressis võib asendada topeltkooloniga
Seega 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004 saab kirjutada järgmiselt
2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
2607:f0d0:1002:0051::202:4
IPv6 põhifunktsioonid
(1) Suur aadressiruum, kuna see on 128-bitine
(2) Multicasti täiustatud tugi
(3) Võrgukihi turvalisuse tugi
(4) Mobiilsus toetatud
(5) Vajadusel laiendatav päis
(6) IPv6 toetab suuremaid kasulikke koormusi, kui võrk toetab suuremat MTU-d. (Jumbogrammid)
Kokkuvõte:
(1) IPv4 on 32-bitine aadressiruum, samas kui IPv6-l on 128-bitine aadressiruum.
(2) CIDR võeti kasutusele IPv4 optimeeritud kasutamiseks
(3) IPv4 vorming on nelja okteti ja IPv6 8 plokiga kuueteistkümnendsüsteem.
(4) Kuigi IPv4 toetab piiratud multisaadet, toetab IPv6 laialdaselt multisaadet
(5) IPv6 väldi kolmnurkset marsruutimist, kuna see toetab mobiilsust
(6) IPv6 toetab suuremat kandevõimet kui IPv4
(7) Praegu kasutatakse IPv4 ja IPv6 omavaheliseks ühendamiseks IP-tunnelit.
