Joshua Davis
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Jeder Internetnutzer muss heutzutage auf die Begriffe IPv4 und IPv6 gestoßen sein. Sie haben vielleicht gehört, dass IPv6 besser ist als IPv4 und es die Zukunft ist. Aber wofür genau stehen die Begriffe IPv4 und IPv6 und was macht letztere überlegen? Wenn Sie von denselben Fragen verwirrt sind, lesen Sie weiter, während wir über IPv4 und IPv6 sprechen, und werfen Sie einen besseren Blick auf die Welt der Internetprotokolle. Aber lassen Sie uns zuerst diskutieren, was Internetprotokolle sind.
Was ist IP??
Das Internetprotokoll oder IP ist das Hauptkommunikationsprotokoll im Bereich der Internet Protocol Suite zur Weiterleitung von Datagrammen über Netzwerkgrenzen hinweg. Das Internetprotokoll verfügt über eine Routing-Funktion, die die Vernetzung zwischen verschiedenen Geräten auf der ganzen Welt ermöglicht und effektiv das Netzwerk herstellt, das wir das Internet nennen. Die IP ist dafür verantwortlich, Hosts zu adressieren, Daten in Datagramme zu kapseln und Datagramme von einem Quellhost zu einem Zielhost über ein oder mehrere IP-Netzwerke weiterzuleiten. In Lehman-Begriffen enthält IP die Satz von Regeln und Richtlinien Dies muss bei der Übertragung von Daten über ein beliebiges Netzwerkspektrum beachtet werden.
IPv4 vs IPv6: Was bedeuten sie??
Internet Protocol Version 4 (IPv4) ist die vierte Version des Internet Protocol (IP). Es wurde ursprünglich 1983 für die Produktion im ARPANET bereitgestellt und ist seitdem gewachsen, um heute den größten Teil des Internetverkehrs zu leiten. IPv4 ist ein verbindungsloses Protokoll, das in Netzwerken implementiert ist, die Paketvermittlung verwenden. Es arbeitet mit dem Best-Effort-Bereitstellungsmodell, was bedeutet, dass sie abhängig von der aktuellen Verkehrslast eine nicht spezifizierte variable Bitrate und Lieferzeit erhalten. Es garantiert weder die Lieferung noch die ordnungsgemäße Reihenfolge oder Vermeidung von Doppellieferungen. 
IPv4-Header-Format
Internet Protocol Version 6 (IPv6) ist die neueste Version von Internet Protocol und das inkrementelle Update auf IPv4. Im Wesentlichen ist IPv6 ein Internet-Layer-Protokoll für paketvermitteltes Internetworking und bietet eine End-to-End-Datagrammübertragung über mehrere IP-Netzwerke, wobei die in der vorherigen Version des Protokolls entwickelten Entwurfsprinzipien genau eingehalten werden. IPv6 wurde erstmals offiziell im Internet-Standarddokument RFC 2460 beschrieben, das im Dezember 1998 veröffentlicht wurde, ist jedoch seit Ende 2006 auf Geräten verfügbar. 
IPv6-Header-Format
IPv4 vs IPv6: Detaillierte Unterschiede
| IPv4 | IPv6 | |
|---|---|---|
| Adresse | 32 Bit (4 Bytes) 12: 34: 56: 78 | 128 Bit (16 Bytes) |
| Beispiel | 12: 34: 56: 78 | 1234: 5678: 9abc: def0: 1234: 5678: 9abc: def0 |
| Paketgröße | 576 Bytes erforderlich, Fragmentierung optional | 1280 Bytes ohne Fragmentierung erforderlich |
| Paketfragmentierung | Router und sendende Hosts | Nur Hosts senden |
| Paketkopf | Identifiziert keinen Paketfluss für die QoS-Behandlung Beinhaltet eine Prüfsumme Beinhaltet Optionen bis zu 40 Bytes | Enthält das Feld Flow Label, das den Paketfluss für die QoS-Behandlung angibt Enthält keine Prüfsumme Erweiterungsheader für optionale Daten |
| DNS-Einträge | Adressdatensätze (A), ordnet Hostnamen zu Zeigeraufzeichnungen (PTR), IN-ADDR.ARPA DNS-Domäne | Adressdatensätze (AAAA), ordnet Hostnamen zu Zeigeraufzeichnungen (PTR), IP6.ARPA DNS-Domäne |
| Adresskonfiguration | Manuell oder über DHCP | SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration) mit ICMPv6 (Internet Control Message Protocol Version 6) oder DHCPv6 |
| IP zu MAC Auflösung | ARP senden | Multicast Neighbor Solicitation |
| Lokale Subnetzgruppenverwaltung | IGMP (Internet Group Management Protocol) | Multicast Listener Discovery (MLD) |
| Übertragung | Ja | Nein |
| Multicast | Ja | Ja |
| IPSec | optional, extern | erforderlich |
Warum IPv6 benötigt wird??
IPv4 verwendet nur 32 Bit für seine Internetadressen. Dies bedeutet im Wesentlichen, dass IPv4 bis zu unterstützen kann 2 ^ 32 IP-Adressen insgesamt, die Konten 4,294,967,296 (4,29 Milliarden). Obwohl dies eine große Zahl zu sein scheint, übersteigt die geschätzte Anzahl der Geräte, die eine Verbindung zum Internet herstellen, 20 Milliarden, und die Zahl scheint von Tag zu Tag zu wachsen. Daher muss die IP-Adresse für jedes Gerät spezifisch und eindeutig sein. Mit der wachsenden Anzahl von Benutzern gehen uns die IPv4-Adressen aus.
Das IPv6 verwendet dagegen 128-Bit-Internetadressen. Dies bedeutet, dass das Protokoll bis zu unterstützen kann 2 ^ 128 IP-Adressen insgesamt, was ungefähr herauskommt 340.282.366.920.938.000.000.000.000.000.000.000.000.000 (Dreihundertvierzig Undecillionen, zweihundertzweiundachtzig Dezillionen, dreihundertsechsundsechzig Nonillionen, neunhundertzwanzig Oktillionen, neunhundertachtunddreißig Septillionen) (Ja, das stimmt!). Im Wesentlichen ist der IPv6-Standard mehr als genug, um das Internet sehr, sehr lange betriebsbereit zu halten.
Vorteile von IPv6
Das IPv6 bietet neben der Erhöhung der Anzahl der verfügbaren Adressen weitere Vorteile. Mit Hilfe von IPv6 wurde die Notwendigkeit der Netzwerkadressübersetzung (Network Address Translation, NAT) beseitigt, die zuvor verwendet wurde, um die Zuweisung globaler Adressräume aufgrund des Fehlens von IPv4-Adressen zu erhalten. Zusätzlich das IPv6 auch Entfernt die Möglichkeit von Kollisionen mit privaten Adressen, zusammen mit besserem Multicast-Routing.
Im Vergleich zu den IPv4-Standards verfügt IPv6 über ein einfacheres Header-Format, das ein einfacheres und effizienteres Routing ermöglicht. Es bewirkt auch eine Steigerung der Quality of Service (QoS), auch als "Flow Labeling" bezeichnet. Nicht zu vergessen, das IPv6 verfügt über eine eigene integrierte Authentifizierungs- und Datenschutzunterstützung und flexible Optionen mit Unterstützung für Erweiterungen. Insgesamt bietet IPv6 auch eine einfachere Verwaltung und verabschiedet sich vom Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)..
IPv4 zu IPv6: Der Switch
Die Erschöpfung von IPv4 war vor Jahren vorhergesagt worden. 1993 wurde das klassenlose Inter-Domain-Routing (CIDR) eingeführt, das später durch den umfassenden Einsatz von Network Address Translation (NAT) ersetzt wurde. Während beide Methoden funktionierten, waren sie nichts anderes als vorübergehende Mittel, um die Erschöpfung der IPv4-Adresse zu verzögern. Im Wesentlichen ist die Umstellung auf IPv6 erforderlich, der Fortschritt ist jedoch langsam. Um den Switch, die Software und die Router zu machen erfordern Änderungen, um das erweiterte Netzwerk zu unterstützen, was Zeit und Geld kostet. 
IPv6-Zeitleiste: Erhöhung der Anzahl der Geräte, die die IPv6-Standards anwenden
Ab 2014, IPv4 trug immer noch mehr als 99% des weltweiten Internetverkehrs. Trotz einer zehnjährigen Entwicklungs- und Implementierungsgeschichte als Standards Track-Protokoll nimmt die allgemeine weltweite Bereitstellung von IPv6 langsam zu. Am 22. Juli 2017 erreichte der Prozentsatz der Nutzer, die Google-Dienste mit IPv6 erreichen, erstmals 20,1% und stieg um etwa 7,2% pro Jahr, obwohl er regional sehr unterschiedlich ist. Während Geräte die IPv6-Standards übernehmen, wird die Die Anzahl der Netzwerkanbieter, die auf IPv6 umsteigen, ist immer noch recht gering. In der Zwischenzeit werden IPv4 und IPv6 effektiv als parallele Netzwerke ausgeführt, obwohl für den Datenaustausch zwischen diesen Protokollen spezielle Gateways erforderlich sind.
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IPv4 vs IPv6: Die unvermeidliche Veränderung
Der Mangel an IPv4-Adressen ist hier, aber zum Glück haben wir die IPv6. Mit 2 ^ 32 Adressen (ich werde die genaue Zahl nicht noch einmal zitieren) sollte der IPv6-Standard den Test der Zeit problemlos bestehen. Alle neuesten Geräte sind standardmäßig mit IPv6 ausgestattet. Auch wenn Sie dies nicht bemerkt haben, besteht die Möglichkeit, dass Sie bereits auf IPv6 umgestellt haben. Die Umstellung auf IPv6 ist notwendig und unvermeidlich, eine, die Sie bald vornehmen müssen. Oder, um ehrlich zu sein, wenn man bedenkt, dass die Geräte um Sie herum sowie Ihr ISP bereits darauf umgestellt haben, werden auch Sie den Wechsel vornehmen.
Das ist alles, was es zur Diskussion von IPv4 gegen IPv6 gibt. Sagen Sie uns Ihre Meinung zum nächsten großen Thema in der Welt des Internetprotokolls im Kommentarbereich unten.