你知道一台计算机在网络中是如何与另一台计算机区分开来的吗？每台计算机都有其唯一的IP地址，分配给连接的每个设备或网络的一部分。此唯一地址用作标识符，用于标识网络上的设备。它提供了到达目的地的预定方向。

两个主要协议，即TCP（传输控制协议）和IP（互联网协议），都负责从源网络到目标网络的成功通信。因此，这些协议作为TCP/IP一起工作，以连接两个设备之间的虚拟连接。数据要从源传输到目的地，必须经过不同的层。

网络层或internet层是在设备之间传输数据包的层，设备使用internet协议（IP）。通信是以数据包的形式进行的，为了路由这些数据包，使用了IPv4和IPv6等协议。这些数据包包含对通信过程至关重要的位，例如，加载网页、电子邮件、消息等。

那么，如果它们具有相同的功能，是什么使这两个协议彼此不同呢？让我们看看下表，快速了解一下。

IPv4与IPv6

IPv4	IPv6
互联网协议版本4	互联网协议版本6
源地址和目标地址都是32位，长度为4字节	源地址和目标地址都是128位，长度为16字节
标题为20-60字节。	固定的40字节头
复杂的	易于理解的
包含选项的字段	包含名为“下一个标头”的扩展字段
它支持手动和DHCP地址配置。	它支持自动和重新编号地址配置
字段调用TTL以给出跃点计数	名为hop limit的字段，用于提供跃点数
可产生4.29×109地址空间	可生产3.4×1038地址空间
存在标题长度、标识和标志字段	标题长度、标识和标志字段不存在
可获得端到端连接完整性	可获得端到端连接完整性
地址表示是十进制的	地址表示是十六进制的
校验和字段可用	校验和字段不可用
IPv4正在广播。	IPv6是多播的，它允许高效的网络运行
数据包流标识不可用	数据包流标识在报头中可用（流标签字段）
它支持VLSM。	它不支持VLSM。
未提供加密和身份验证功能	提供加密和身份验证
最小数据包大小为576字节	最小数据包大小1208字节

什么是IPv4？

Internet协议版本4或更高版本（称为IPv4）是目前最常用的。它是作为一种无连接协议开发的，用于分组交换层网络，其主要职责是在网络设备之间提供逻辑连接。这可能包括为每个设备提供标识。

它是一个32位地址，由四个数字组成，以“点”分隔。由句点分隔的每组数字称为八位组。八位字节中的每个数字都在0-255之间，此地址可以生成4294967296个唯一地址的可能组合。

计算机不理解数字格式，因此使用二进制数（1或0）形成4组以完成八位字节。

在网络中，使用IPv4的数据包生成IPv4报头。它主要包括版本、头长度、总长度、标识、生存时间、协议、标志、头校验和源地址、目标地址等。

尽管IPv4如此普及和高效，但它的主要缺点是，在一个人口急剧增长的世界里，每个人都会使用如此多的设备，我们很快就会用完IPv4地址。它也不能保证传输或避免数据包的重复。

什么是IPv6？

具有物联网随着上网设备数量的急剧增长，上网设备的数量呈指数级增长。这可能导致IPv4地址不足。为了解决这个问题，引入了IPv6。它与IPv4的主要区别在于其地址大小为128位十六进制。随着大多数物联网相关设备适应IPv6地址，它几乎与IPv4一样流行。

IP版本6是Internet协议的扩展版本，在复杂性和效率方面远远优于IP版本4。它有一个大的地址空间，并且由于它有一个更简单的头而更容易。在网络中，使用IPv6的数据包生成IPv6报头。IPv6有多种策略可用于将IPv4地址转换和使用到IPv6。它由8组16位组成，这8组由冒号分隔。每组包含的数字应在0-255之间。

由于十六进制地址同时包含数字和字母，IPv6能够生成340多个未经验证的（3.4*1038）地址。有了IPv6，我们可以保证不会很快耗尽网络地址。

著者

乌帕萨尼虾
麻省理工学院世界和平大学