IPv4 与 IPv6的区别

在介绍 IPv4 到 IPv6 区别之前，我们先来简单了解一下 IPv4 和 IPv6。

IPv4

网际协议版本4（英语：Internet Protocol version 4，IPv4），又称互联网通信协议第四版，是网际协议开发过程中的第四个修订版本，也是此协议第一个被广泛部署的版本。IPv4是互联网的核心，也是使用最广泛的网际协议版本，其后继版本为IPv6，直到2011年，IANA IPv4位址完全用尽时，IPv6仍处在部署的初期。

IPv4在IETF于1981年9月发布的 RFC 791 中被描述，此RFC替换了于1980年1月发布的 RFC 760。

IPv4是一种无连接的协议，操作在使用分组交换的链路层（如以太网）上。此协议会尽最大努力交付数据包，意即它不保证任何数据包均能送达目的地，也不保证所有数据包均按照正确的顺序无重复地到达。这些方面是由上层的传输协议（如传输控制协议）处理的。

IPv6

IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”（互联网协议第6版）的缩写，是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，其地址数量为2^128个。

由于IPv4最大的问题在于网络地址资源不足，严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。

IPv6的设计目的是取代IPv4，然而长期以来IPv4在互联网流量中仍占据主要地位，IPv6的使用增长缓慢。在2022年4月，通过IPv6使用Google服务的用户百分率首次超过40%。

互联网数字分配机构（IANA）在2016年已向国际互联网工程任务组（IETF）提出建议，要求新制定的国际互联网标准只支持IPv6，不再兼容IPv4。

区别一：地址

IPv4，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，IP 地址是一个 32 位的二进制数，算下来其实也只有 2^32 个地址，这些地址中有分为 A、B、C、D、E 5 类，而比较常用的只有 B 类和 C 类，这两类地址算起来数量就更加有限，在加上现在互联网迅猛的发展，在 2011 年 2 月 3 日 IANA 中 IPv4 地址池已全部耗尽，这就严重制约了互联网的发展。

而对于 IPv6 来说，是用于替代 IPv4 的下一代 IP 协议，IPv6 地址长度是 128 位，长度是 IPv4 地址的 4 倍，IPv6 具体有多少地址呢？IPv6 128 位的地址长度可以提供 3.402823669 × 10³⁸ 个地址，IPv6 地址的数目比 IPv4 地址的数目大 1028（79 228 162 514 264 337 593 543 950 336）倍。该怎么形容这个倍数数量，简单点说就是可以给全世界的全部的沙子编上一个地址。

区别二：地址分配

最初，IPv4按网络类分配地址。随着地址空间的消耗，使用“无类域间路由”（CIDR）进行更小的分配。没有在机构和国家或地区之间平均分配地址。而IPv6分配尚处于早期阶段。“因特网工程任务组织”（IETF ）和“因特网体系结构委员会”（IAB）建议基本上为每个组织、家庭或实体分配一个 /48 子网前缀长度。它将保留 16 位供组织进行子网划分。地址空间是足够大的，可为世界上每个人提供一个其自己的 /48 子网前缀长度。

区别三：域名系统

对于IPv4和IPv6，应用程序使用套接字 API gethostbyname() 接受主机名，然后使用 DNS 来获得 IP 地址。应用程序还接受 IP 地址，然后使用 DNS 和 gethostbyaddr() 获得主机名。对于 IPv4，逆向查找域为 in-addr.arpa，套接字 API gethostbyname() 仅支持 IPv4。；而对于IPv6来说使用新的 getaddrinfo() API 以仅获取 IPv6 或获取 IPv4 和 IPv6 地址（在应用选择上），用于逆向查找的域为 ip6.arpa，如果找不到，那么会使用 ip6.int。

区别四：LAN连接

对于IPv4来说LAN 连接由 IP 接口用来到达物理网络；连接存在许多种类型，例如，令牌环和以太网；有时，它称为物理接口、链路或线路。而IPv6 可与任何以太网适配器配合使用并且可通过虚拟以太网在逻辑分区间使用。

区别五：专用地址和公用地址

对于IPv4来说除由 IETF RFC 1918 指定为专用的三个地址范围 10.*.*.* (10/8)、172.16.0.0 至 172.31.255.255 (172.16/12) 和 192.168.*.* (192.168/16) 之外，所有 IPv4 地址都是公用的。专用地址域通常在组织内部使用。专用地址不能通过因特网路由。而对于IPv6来说有类似的概念，但还有重要差别；地址是公用或临时的，先前称为匿名地址；与 IPv4 专用地址不同，临时地址可进行全局路由；动机也不一样：IPv6 临时地址要在它开始通信时屏蔽其客户机的身份（涉及隐私）；临时地址的生存期有限，且不包含是链路（MAC）地址的接口标识；它们通常与公用地址没有区别。

总结

笔者仅仅自己的片面理解和在网上的参考对IPv4和IPv6的区别做了一个小小的区别介绍，还要其他的很多区别，在此就不做一一介绍，若存在错误之处望大家修正，在此谢过大家。但无论哪种技术，我们都要从以下几个方面考虑，周期性、成本、技术难度、部署的便捷性。按照目前分析的过渡技术，双栈技术以及隧道技术是相比较易用性更高，也更容易实现。作为国内领先的数据云服务厂商，又拍云在 2016 年便开始投入 IPv6 的建设，为客户提供智能化的 IPv6 服务，无需进行配置修改，即可实现 IPv4 到 IPv6 的网关转换，客户和终端用户能够早一步享受 IPv6 更稳定、快速的网络质量。