در حال حاضر دو نوع آدرس IP وجود دارد؛ IPv4 یا پروتکل اینترنت نسخه 4 و IPv6 یا پروتکل اینترنت نسخه 6. IPv6. آی پی ورژن 6 نسخه جدیدتر پروتکل اینترنت است که از نظر پیچیدگی و کارایی بسیار بهتر از IPv4 است. اما وقتی در حال کار یا بازی هستیم، کدام یک سریع تر عمل می کند؟ در ادامه با ما همراه باشید تا با هم پاسخ این سؤال را بررسی کنیم و به مقایسه IPv4 و IPv6 بپردازیم.
آدرس IP چیست؟
پروتکل اینترنت (IP) یکی از مهم ترین پروتکل های ارتباطی در مجموعه پروتکل های اینترنت (IPS) است که فرمت فنی طرح آدرس دهی و بسته ها را مشخص می کند. برای ارسال داده از یک رایانه به رایانه دیگر از طریق وب، یک بسته داده که حاوی آدرس های IP هر دو دستگاه است، باید در سراسر شبکه منتقل شود.
IP (Internet Protocol) یک شناسه و یک برچسب عددی است که به دستگاه های متصل به شبکه ای که با استفاده از پروتکل IP ارتباط برقرار می کنند، اختصاص داده می شود. با این کار دستگاه های موجود در شبکه به طور منحصر به فرد شناسایی می شوند. آدرس IP را شماره IP یا آدرس اینترنتی نیز می نامند.
اکثر شبکه ها IP را با یک TCP (پروتکل کنترل انتقال) ترکیب می کنند. همچنین امکان ایجاد ارتباط مجازی بین مقصد و منبع را فراهم می کند.
IPv4 چیست و چه ویژگی هایی دارد؟
IPv4 چهارمین نسخه IP است که قوانینی را برای عملکرد شبکه های کامپیوتری بر اساس اصل تبادل بسته ایجاد می کند. این نسخه می تواند دستگاه های متصل به شبکه را از طریق یک سیستم آدرس دهی و به طور منحصر به فرد شناسایی کند. هر زمان که دستگاهی (سوئیچ، رایانه شخصی یا دستگاه های دیگر) به اینترنت دسترسی پیدا می کند، یک آدرس IP منحصر به فرد و عددی مانند 192.149.252.76 مطابق شکل زیر به آن اختصاص داده می شود.
IPv4 از یک طرح آدرس 32 بیتی استفاده می کند که امکان ذخیره سازی 2^32 آدرس (4.19 میلیارد آدرس) را فراهم می کند. افزایش روزافزون کاربران نهایی متصل به اینترنت، منجر به فرسودگی آدرس های IPv4 می شود. به همین دلیل است که سیستم آدرس دهی اینترنتی جدید یا IPv6، برای رفع نیاز به آدرس های اینترنتی بیش تر، به کار گرفته شده اند.
ویژگی های IPv4 به شرح زیر است:
- یک پروتکل بدون اتصال است.
- اجازه ایجاد یک لایه ارتباط مجازی ساده بر روی دستگاه های متنوع را می دهد.
- به حافظه کمتری نیاز دارد.
- به سهولت آدرس ها را در حافظه خود نگه می دارد.
- این پروتکل قبلاً توسط میلیون ها دستگاه پشتیبانی شده است.
- کتابخانه های ویدئویی و کنفرانس ها را ارائه می دهد.
IPv6 چیست و چه ویژگی هایی دارد؟
IPv6 (پروتکل اینترنت نسخه 6) در سال 1999 به دلیل تقاضا برای آدرس های IP بیش تر، به کار گرفته شد. این نسخه هم اجازه می دهد تا ارتباطات و انتقال داده ها از طریق یک شبکه انجام شود. IPv6 یک آدرس آی پی 128 بیتی است که در مجموع از 2^128 آدرس اینترنتی پشتیبانی می کند.
استفاده از IPv6 نه تنها مشکل محدود بودن تعداد آدرس های شبکه را حل می کند، بلکه موانع موجود در دسترسی دستگاه های چندگانه برای اتصال به اینترنت را نیز برطرف می کند. یک آدرس IPv6 می تواند به این صورت نوشته شود: 3ffe:1900:fe21:4545:0000:0000:0000:0000
ویژگی های 6IPv به شرح زیر است:
- مسیریابی زیرساختی و آدرس دهی سلسله مراتبی
- پیکربندی Stateful و Stateless
- پشتیبانی از کیفیت خدمات (QoS)
- یک پروتکل ایده آل برای تعامل گره همسایه
مقایسه IPv6 و IPv4
IPv4 و IPv6 هر دو آدرس هایی هستند که برای شناسایی دستگاه های متصل به شبکه استفاده می شوند. آنها در اصل یکسان هستند اما روش کار متفاوتی دارند. در ادامه تفاوت های اصلی بین IPv4 و IPv6 را بررسی می کنیم.
| ویژگی | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| روش آدرس دهی | یک آدرس عددی است که بیت های باینری آن با یک نقطه (.) از هم جدا می شوند. | یک آدرس الفبایی است که بیت های باینری آن با یک دونقطه (:) از هم جدا شده اند و حاوی هگزادسیمال است. |
| نوع آدرس دهی | Unicast, broadcast و multicast | Unicast، Multicast و anycast |
| آدرس ماسک | آدرس ماسک برای شبکه تعیین شده از بخش میزبان استفاده می شود. | آدرس ماسک استفاده نمی شود. |
| تعداد فیلدهای هدر | 12 | 8 |
| طول فیلدهای هدر | 20 | 40 |
| چک سام | فیلد چک سام دارد. | فیلد چک سام ندارد. |
| تعداد کلاس ها | کلاس A تا E | تعداد نامحدود آدرس IP |
| پیکربندی | آدرس های IP و مسیرها باید اختصاص داده شوند. | بسته به عملکردهای مورد نیاز، پیکربندی اختیاری است. |
| VLSM | پشتیبانی می کند. | پشتیبانی نمی کند. |
| فرگمنتیشن | با ارسال و فوروارد کردن مسیرها انجام می شود. | فرستنده انجام می دهد. |
| پروتکل اطلاعات مسیریابی | توسط دیمون روت شده پشتیبانی می شود. | از RIP پشتیبانی نمی کند. از مسیرهای ثابت استفاده می کند. |
| تنظیمات شبکه | به صورت دستی یا با استفاده از انجام DHCP می شود. | به صورت خودکار پیکربندی می شود. |
| SNMP | SNMP پروتکلی است که برای مدیریت سیستم استفاده می شود. | SNMP از IPv6 پشتیبانی نمی کند. |
| پویایی و قابلیت کار با دستگاه های مختلف | توپولوژی های شبکه نسبتاً محدودی که به سمت آنها حرکت می کنند، پویایی و قابلیت های تعاملی را محدود می کنند. | قابلیت های متقابل و پویایی را فراهم می کند که در دستگاه های شبکه تعبیه شده است. |
| رکوردهای DNS | رکوردهای اشاره گر (PTR)، دامنه DNS IN-ADDR.ARPA | رکوردهای اشاره گر (PTR)، دامنه DNS IP6.ARPA |
| وضوح IP به MAC | پخش ARP | درخواست همسایه چندپخشی |
| مپینگ | از ARP (پروتکل رزولوشن آدرس) برای نگاشت به آدرس MAC استفاده می کند. | از NDP (پروتکل کشف همسایه) برای نگاشت به آدرس MAC استفاده می کند. |
| کیفیت خدمات (QoS) | QoS به شما اجازه می دهد اولویت و پهنای باند بسته را برای برنامه های TCP/IP درخواست کنید. | در حال حاضر، اجرای QoS IBM i از IPv6 پشتیبانی نمی کند. |
مزایای IPv6 در مقایسه با IPv4
عملکرد
تفاوت اصلی بین IPv4 و IPv6 اندازه آدرس های IP است. IPv4 یک آدرس 32 بیتی است، در حالی که IPv6 یک آدرس هگزا دسیمال 128 بیتی است تا نیاز آدرس های بزرگ تر را برطرف کند. IPv6 فضای آدرس بزرگی را فراهم می کند اما IPv4 فقط یک هدر ساده دارد.
تخمین زده می شود که x10^18 4 آدرس IPv6 در هر مترمربع در سطح زمین وجود دارد، به طوری که این آدرس ها در آینده نزدیک تمام نخواهد شد. کدگذاری آدرس های IPv6 از سلسله مراتبی مشابه CIDR استفاده می کند که مسیریابی را ساده می کند.
فرمت هدر IP: پهنای باند هدر را کاهش می دهد.
برخی از دامنه های اضافی در قالب هدر IPv4 وجود دارند یا حذف شده اند یا به عنوان سرصفحه های توسعه یافته در آدرس های IPv6 فهرست شده اند. اگرچه اندازه هدر IP آدرس IPv6 چهار برابر بزرگ تر از آدرس IPv4 است، اما هدرهای IPv6 فقط 2 برابر IPv4 هستند. این موضوع سربار پردازش بسته و پهنای باند هدر را تا حد زیادی کاهش می دهد و باعث سریع تر شدن بارگذاری ها می شود.
پشتیبانی از گزینه ها و بهبود عملکرد مسیریابی
در مقایسه IPv4 و IPv6 می توان به بررسی عملکرد مسیریابی پرداخت. گزینه های IPv4 در هدر قرار می گیرند در حالی که IPv6 در یک هدر جداگانه و توسعه یافته قرار می گیرد. تا زمانی که روتر را مشخص نشود، هدر پردازش نمی شود. این موضوع عملکرد مسیریابی را تا حد زیادی بهبود می بخشد.
از طرفی IPv6 الزامات سختگیرانه برای طول گزینه را کاهش داده است (تا 40 بایت برای گزینه های IPv4) و هر زمان که به آن نیاز داشته باشید، گزینه های جدیدی معرفی خواهند شد. بسیاری از ویژگی های جدید IPV6 توسط گزینه هایی مانند پشتیبانی از امنیت لایه IP (IPSEC)، جامبوگرام، IP موبایل و… ارائه می شود.
شبکه ایمن تر و محرمانه تر
امنیت پروتکل اینترنت (IPSec) در IPv4 اختیاری است یا به پشتیبانی پرداخت نیاز دارد. در حالی که IPSec یک گزینه ضروری برای IPv6 است. علاوه بر این، تأیید هویت و سازگاری داده ها به IPv6 اضافه شده است که امنیت و محرمانه بودن شبکه شما را تا حد زیادی افزایش می دهد.
سرعت بیش تر و عدم وجود NAT
در مقایسه IPv4 و IPv6 می توان به مبحث سرعت پرداخت. وقتی صحبت از سرعت IPv4 در مقابل IPv6 می شود، عموماً افراد تصور می کنند که IPv6 به دلیل عدم ترجمه آدرس شبکه (NAT) سریع تر است. اما دلیل اصلی آن این است که اپراتورها نمی توانند آدرس های IPv4 منحصربه فردی را برای همه مشترکین ارائه کنند (زیرا برای رفت و آمد کافی نیست). Akamai که یک شرکت ارائه دهنده خدمات وب و فضای ابری است، سرعت IPv6 را در مقابل IPv4 اندازه گیری کرد. آنها دریافتند که سایت ها در IPv6 در مقایسه با IPv4، 5 درصد سریع تر در میانه و 15 درصد سریع تر برای صدک 95 درصد بارگیری می شوند. این یعنی اگر به دنبال سرعت بالا هستند، IPv6 انتخاب بهتری است.
عبور از IPv4 به سمت IPv6 یک مرحله اجتناب ناپذیر است!
بر اساس آنچه تا کنون بیان کردیم، وجود IPv6 برای سلامت اینترنت در طولانی مدت بسیار اهمیت دارد. تغییر از IPv4 به IPv6 مجموعه بسیار بزرگ تری از آدرس های IP را در اختیار اینترنت قرار می دهد. از طرفی این انتقال باید به هر دستگاهی اجازه دهد تا آدرس IP عمومی خود را داشته باشد، نه اینکه پشت روتر NAT پنهان شود.
IPv4 و IPv6 در حال حاضر با هم وجود دارند، اما به گونه ای طراحی نشده اند که قابلیت همکاری داشته باشند. به دلیل هزینه و مسائل مربوط به سازگاری IPv6، احتمالاً IPv4 همچنان وجود خواهد داشت، اما در نهایت، آدرس های IPv6 به یک قاعده کلی تبدیل خواهند شد.
