在跟客戶溝通網(wǎng)站開發(fā)的過程中，經(jīng)常有客戶提到，網(wǎng)站支不支持IPV6，IPV4跟IPV6有什么區(qū)別等等諸如此類的問題。其實(shí)無論是IPV4還是IPV6跟網(wǎng)站本身沒關(guān)系，主要是跟網(wǎng)站運(yùn)行的服務(wù)器有關(guān)系，今天就跟大家具體介紹下IPV4與IPV6的區(qū)別。

什么是IPv4

IPv4是第一個被廣泛部署的互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議版本，迄今為止已使用30多年。它是一種無連接的協(xié)議，用于在以太網(wǎng)鏈路上進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。IPv4協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)不保證任何數(shù)據(jù)包均能送達(dá)目的地，也不保證所有數(shù)據(jù)包按照正確的順序無重復(fù)地到達(dá)。該轉(zhuǎn)發(fā)方式通常稱為“盡力而為”轉(zhuǎn)發(fā)。

在互聯(lián)網(wǎng)中，用戶想要將計算機(jī)連入IPv4網(wǎng)絡(luò)，就需要向互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供方申請一個IP地址。IP地址是由32位二進(jìn)制數(shù)，即4個字節(jié)組成的，通常被稱為點(diǎn)分十進(jìn)制表示法，分為兩個部分：

網(wǎng)絡(luò)號碼字段

用來標(biāo)識一個網(wǎng)絡(luò)。

主機(jī)號碼字段

用來區(qū)分一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同主機(jī)。對于網(wǎng)絡(luò)號相同的設(shè)備，不受物理位置限制，都處在同一個網(wǎng)絡(luò)中。

在通信過程中，IPv4協(xié)議能夠通過以上兩個字段定位主機(jī)的位置：先按照網(wǎng)絡(luò)號碼字段尋找到主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)，再通過主機(jī)號碼字段找到主機(jī)。

什么是IPv6

IPv6被稱為是下一代互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議。在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初期，IPv4協(xié)議得益于其簡單、易于實(shí)現(xiàn)、互操作性好的優(yōu)勢而得到快速發(fā)展。但隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，IPv4設(shè)計的不足也日益明顯，其中最主要的問題是IPv4地址逐漸耗盡問題。為解決IPv4協(xié)議缺陷引發(fā)的一系列問題，IETF設(shè)計了IPv6協(xié)議用于替代IPv4協(xié)議。

IPv6和IPv4協(xié)議間最直觀的差異在于地址。IPv6的地址分為單播地址、任意播地址（Anycast Address）和組播地址三種類型。與IPv4相比，IPv6取消了廣播地址類型，以更豐富的組播地址代替，同時還增加了任意播地址類型。

其中IPv6單播地址又分為以下3種：

全球單播地址

其作用類似于IPv4中的公網(wǎng)地址，也就是可以在公網(wǎng)上被使用轉(zhuǎn)發(fā)。

站點(diǎn)本地地址

其作用類似于IPv4中的私網(wǎng)地址，僅能在本地網(wǎng)絡(luò)使用，在公網(wǎng)上無法被使用轉(zhuǎn)發(fā)。

鏈路本地地址

其格式前綴為1111 1110 10，即FE80::/64，用于同一鏈路相鄰節(jié)點(diǎn)間的通信。

IPv4和IPv6的區(qū)別

IPv4和IPv6在諸多方面都存在較大差異。本章將圍繞地址空間、報頭格式、尋址、自動編址、安全、QoS和可擴(kuò)展性等方面來說明IPv4和IPv6的區(qū)別，以及從兩者的差異來了解IPv6有什么好處。

1、地址空間

IPv4地址長度32位，可分配地址有2^32個，約為43億，而IPv6的地址長度由IPv4的32位擴(kuò)展到128位，有2^128個地址。甚至可以說，IPv6協(xié)議的地址數(shù)目多到足以為全世界的每一粒沙子分配一個地址。

2、報頭格式

 IPv4報文頭部

IPv6報文頭部

IPv6相較于IPv4，具有更簡單的數(shù)據(jù)報頭結(jié)構(gòu)，通過以下幾種方式最大限度地減少了處理報頭所需的時間。

將可選字段以及非必要字段如首部長度、標(biāo)志位等移動到IPv6的擴(kuò)展報頭。由于除Hop-by-Hop選項擴(kuò)展報頭外，其他擴(kuò)展報頭不受中轉(zhuǎn)路由器檢查或處理，所以相比IPv4，路由器處理IPv6報頭的耗時更少。

IPv6報頭中沒有設(shè)計校驗字段。

IPv6報文的分片在源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，在轉(zhuǎn)發(fā)中報文無須進(jìn)行二次分片。

因此，中轉(zhuǎn)路由器可以更有效地處理IPv6報頭，轉(zhuǎn)發(fā)報文效率更高。

3、層次尋址及路由結(jié)構(gòu)

IPv6地址的編碼采用類似于CIDR的分層分級結(jié)構(gòu)，其組成方式類似于電話號碼。如：電話的組成是“國家或地區(qū)代碼+區(qū)號+電話號碼”，IPv6的地址編碼是“頂級聚合ID+次級聚合ID+站點(diǎn)級聚合ID”，兩者三段不同的代碼都由不同的層級所組成。由于IPv6網(wǎng)絡(luò)前綴可以進(jìn)一步細(xì)分成多個級別的網(wǎng)絡(luò)，因此其分級尋址結(jié)構(gòu)非常靈活，能有效地對地址進(jìn)行聚合，簡化路由，從而減少路由器必須維護(hù)的路由表項數(shù)量并加快路由的收斂速度。

IPv4的路由聚合方式一般是根據(jù)相同IP前綴進(jìn)行聚合，所以相比于IPv6，該聚合方式存在兩個短板：第一，若IP地址不連續(xù)則無法聚合；第二，無法像IPv6一樣可以根據(jù)多層級進(jìn)行聚合。當(dāng)采用IPv6的聚合方式進(jìn)行地址聚合時，一個企業(yè)網(wǎng)核心主干路由器在理論上只需要維護(hù)不超過8192個表項，而如果采用IPv4的聚合方式進(jìn)行地址聚合，路由器需要維護(hù)的表項數(shù)量將會高達(dá)幾萬甚至十幾萬以上，從此可以看出，IPv6的聚合方式顯著降低了路由器的尋址和存儲開銷。

2.4   自動編址

IPv6提供了兩種地址配置方式：

繼承IPv4協(xié)議的動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，即通過DHCP服務(wù)器進(jìn)行配置的有狀態(tài)地址配置。

IPv6具有即插即用的獨(dú)有特性，在沒有DHCP服務(wù)器的場景能通過無狀態(tài)地址配置獲取接口地址。

在無狀態(tài)地址配置中，同一個鏈路上的主機(jī)會使用鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議，自動地為接口配置一個適合于本鏈路的IPv6地址（稱為鏈路本地地址）或者由本地路由器公告的前綴所衍生出來的IPv6地址。

無狀態(tài)配置鏈路本地地址的過程僅需1秒鐘就能完成。相比之下，使用DHCP的IPv4主機(jī)在DHCP發(fā)生故障的情況下，要先放棄DHCP的配置，之后自行配置一個IPv4地址，此過程需要整整1分鐘的時間。

5、內(nèi)置安全性

IPv6使用內(nèi)置安全機(jī)制對IP協(xié)議分組進(jìn)行認(rèn)證加密，以此來保護(hù)所定義的IP協(xié)議數(shù)據(jù)流量。目前，IPv6支持AH（Authentication Header，認(rèn)證頭）和ESP（Encapsulated Security Payload，封裝安全載荷）兩種機(jī)制。IPv6在網(wǎng)絡(luò)層對數(shù)據(jù)包提供認(rèn)證和加密兩種服務(wù)，認(rèn)證機(jī)制使接收方能夠確認(rèn)發(fā)送方的真實(shí)身份以及數(shù)據(jù)在傳輸過程中是否受到篡改。加密機(jī)制對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以保證數(shù)據(jù)的機(jī)密性。IPv4中網(wǎng)絡(luò)層不提供類似的安全機(jī)制。

6、QoS支持

QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）是用于解決網(wǎng)絡(luò)時延和阻塞的技術(shù)。

IPv4的QoS主要使用服務(wù)類型（Type of Service）字段，共定義3比特8個優(yōu)先級。而在IPv6中使用流類別（Traffic Class）字段進(jìn)行替代，共定義4比特16個優(yōu)先級，并且IPv6還額外增加一個20位的流標(biāo)簽（Flow Label）字段。中間轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備可以不通過報頭直接識別不同預(yù)先定義好的流標(biāo)簽，并且可以根據(jù)流標(biāo)簽識別目的節(jié)點(diǎn)。目前，IPv6的流標(biāo)簽應(yīng)用還在試驗階段。

IPv4的QoS字段

 IPv6的QoS字段

7、可擴(kuò)展性

IPv6具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，可以在IPv6報頭后的擴(kuò)展報頭中添加新特性。IPv4報頭最多只能支持60字節(jié)的可選項，而IPv6擴(kuò)展報頭的大小僅受到整個IPv6包最大字節(jié)數(shù)的限制。

8、兩者差異性對比

在前面的章節(jié)中，本文圍繞“IPv4和IPv6的區(qū)別”進(jìn)行了闡述，表3-1通過將兩者的差異性進(jìn)行羅列對比，從中可以了解與IPv4相比，IPv6有什么好處。

以上就是IPV4與IPV6的主要區(qū)別，無論是IPV4，還是IPV6，目前都不會影響到網(wǎng)站的正常使用。

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