Ist eine IPv4-Adresse eine IP-Adresse?

Eine IPv4-Adresse ist eine IP-Adresse. IP-Adresse ist ein einheitliches Adressformat, das vom IP-Protokoll bereitgestellt wird und in zwei Kategorien unterteilt werden kann: 1. IPv4-Adresse, die vierte überarbeitete Version im Entwicklungsprozess des Internetprotokolls und die erste weit verbreitete Version dieses Protokolls; . IPv6-Adresse ist das IP-Protokoll der nächsten Generation, das von der Internet Engineering Task Force (IETF) entwickelt wurde, um IPv4 zu ersetzen. Es wird behauptet, dass es jedem Sandkorn auf der Welt eine Adresse zuweisen kann.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

IP-Adresse (Internet Protocol Address) bezieht sich auf die Internet Protocol-Adresse, auch übersetzt als Internet Protocol-Adresse.

IP-Adresse ist ein einheitliches Adressformat, das vom IP-Protokoll bereitgestellt wird. Es weist jedem Netzwerk und jedem Host im Internet eine logische Adresse zu und schirmt so die Unterschiede in den physischen Adressen ab.

Es gibt jetzt zwei Arten von IP-Adressen: IPv4 und IPv6.

Entwicklungsgeschichte:

Die erste IP-Adresse, die erschien, war IPV4, die nur 4 Zahlensegmente hat und jedes Segment 255 nicht überschreitet. Aufgrund der boomenden Entwicklung des Internets steigt die Nachfrage nach IP-Adressen, wodurch die Vergabe von IP-Adressen strenger wird. Verschiedene Daten zeigen, dass zwischen 2005 und 2010 möglicherweise alle globalen IPv4-Adressen vergeben werden (die tatsächliche Situation ist die im Jahr 2019). Die Vergabe der IPv4-Adressen wurde am 25. November 2018 abgeschlossen. Der Mangel an Adressraum wird die weitere Entwicklung des Internets definitiv behindern. Um den Adressraum zu erweitern, ist geplant, den Adressraum durch IPv6 neu zu definieren. IPv6 verwendet eine Adresslänge von 128 Bit. Im Entwurfsprozess von IPv6 wurden neben der endgültigen Lösung des Problems der Adressknappheit auch andere Probleme berücksichtigt, die in IPv4 nicht gut gelöst wurden.

Das bestehende Internet läuft auf Basis des IPv4-Protokolls. IPv6 ist die nächste Version des Internetprotokolls, das auch als das Protokoll der nächsten Generation des Internets bezeichnet werden kann. Es wurde ursprünglich vorgeschlagen, weil mit der schnellen Entwicklung des Internets der durch IPv4 definierte begrenzte Adressraum erschöpft sein wird. und der Mangel an Adressraum wird unweigerlich dazu führen, dass die weitere Entwicklung des Internets behindert wird. Um den Adressraum zu erweitern, ist geplant, den Adressraum durch IPv6 neu zu definieren. IPv4 verwendet eine Adresslänge von 32 Bit und es gibt nur etwa 4,3 Milliarden Adressen, die schätzungsweise zwischen 2005 und 2010 vergeben werden, während IPv6 eine Adresslänge von 128 Bit verwendet, wodurch nahezu unbegrenzte Adressen bereitgestellt werden können. Nach einer konservativen Schätzung der tatsächlich durch IPv6 zuordenbaren Adressen können pro Quadratmeter der gesamten Erde mehr als 1.000 Adressen zugeteilt werden. Im Entwurfsprozess von IPv6 wurden neben der Lösung des Problems der Adressknappheit auch andere Probleme berücksichtigt, die in IPv4 nicht gut gelöst wurden, darunter End-to-End-IP-Verbindungen, Dienstqualität (QoS), Sicherheit, Multicast usw Mobilität, Plug-and-Play usw.

Mit der rasanten Entwicklung des Internets und der kontinuierlichen Verbesserung der Anforderungen der Internetnutzer an Service-Levels wird IPv6 weltweit immer mehr Aufmerksamkeit erhalten. Tatsächlich gibt es keine Eile, IPv6 zu fördern. Das Problem unzureichender IPv4-Adressen kann einfach durch die Erweiterung von 32 Bit von 8 auf 40 Bit auf der Grundlage des bestehenden IPv4 gelöst werden. Dadurch wird die Anzahl der verfügbaren Adressen um das 256-fache erweitert.

IPv4-Adresse

Internet Protocol Version 4 (englisch: Internet Protocol Version 4, IPv4), auch als vierte Version des Internet Communication Protocol bekannt, ist die vierte überarbeitete Version im Entwicklungsprozess des Internet Protocol , und dieses Protokoll ist die erste weit verbreitete Version. IPv4 ist der Kern des Internets und die am weitesten verbreitete Version des Internetprotokolls. Bis 2011, als die IANA-IPv4-Adressen vollständig ausgeschöpft waren, befand sich IPv6 noch in einem frühen Stadium der Verbreitung.

IPv4 wird im RFC 791 beschrieben, der im September 1981 von der IETF veröffentlicht wurde und den im Januar 1980 veröffentlichten RFC 760 ersetzte.

IPv4 ist ein verbindungsloses Protokoll, das auf der Verbindungsschicht (z. B. Ethernet) mithilfe von Paketvermittlung arbeitet. Dieses Protokoll übermittelt Pakete nach dem Best-Effort-Prinzip, was bedeutet, dass es nicht garantiert, dass jedes Paket sein Ziel erreicht oder dass alle Pakete in der richtigen Reihenfolge ohne Duplikate ankommen. Diese Aspekte werden von Transportprotokollen der oberen Schicht (wie dem Transmission Control Protocol) behandelt.

IPv4 verwendet 32-Bit-Binäradressen, daher gibt es nur etwa 4,3 Milliarden Adressen. Zunächst muss jedem mit dem Internet verbundenen Benutzer eine IPv4-Adresse zugewiesen werden, sodass es immer weniger nicht zugewiesene IPv4-Adressen gibt, was zu dem Problem der Erschöpfung der IPv4-Adressen führt. Um das Problem der IPv4-Adresserschöpfung grundsätzlich zu lösen, wurde IPv6 ins Leben gerufen.

IPv4 wird normalerweise in punktierter Dezimalschreibweise geschrieben, z. B. 192.168.0.1, wobei die Zahlen alle durch durchgezogene Punkte getrennte Dezimalzahlen sind.

Eine IPv4-Adresse kann in zwei Teile unterteilt werden: die Netzwerkadresse und die Hostadresse. Die Netzwerkadresse kann in der folgenden Form beschrieben werden: 192.168.0.0/16, wobei die Zahl nach dem Schrägstrich die Länge des Netzwerks angibt Der Adressteil besteht aus 16 Bits, was 2 Bytes entspricht, d. h. der Netzwerkadressteil ist 192.168.0.0.

IPv6-Adresse

IPv6 ist die Abkürzung für „Internet Protocol Version 6“ auf Englisch. Es handelt sich um das IP-Protokoll der nächsten Generation, das von der Internet Engineering Task Force (IETF) entwickelt wurde, um IPv4 zu ersetzen jedem Sandkorn der Welt eine Adresse zuordnen zu können.

Das größte Problem von IPv4 sind die unzureichenden Netzwerkadressressourcen, die die Anwendung und Entwicklung des Internets erheblich einschränken. Die Verwendung von IPv6 kann nicht nur das Problem der Anzahl der Netzwerkadressressourcen lösen, sondern auch die Hindernisse für die Verbindung mehrerer Zugriffsgeräte mit dem Internet beseitigen.

IPv6 soll IPv4 ersetzen. Allerdings nimmt IPv4 noch lange Zeit eine dominierende Stellung im Internetverkehr ein und die Nutzung von IPv6 hat langsam zugenommen. Im April 2022 überstieg der Anteil der Nutzer, die Google-Dienste über IPv6 nutzen, erstmals 40 %.

Die Adresslänge von IPv6 beträgt 128 Bit, was dem Vierfachen der Länge der IPv4-Adresse entspricht. Eine IPv6-IP-Adresse besteht aus 8 Adressabschnitten, jeder Abschnitt enthält 16 Adressbits und die Gesamtlänge beträgt 16x8=128 Bit.

Daher ist das IPv4-Punkt-Dezimalformat nicht mehr anwendbar und es wird eine hexadezimale Darstellung verwendet.

IPv6 verfügt über 3 Darstellungsmethoden:

1. Hexadezimale Darstellung

Das Format ist X:X:X:X:X:X:X:X, wobei jedes Beispiel:

2001 ist :0DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417A→ 2001:DB8:0:23:8:800:200C:417A

2. 0-Bit-komprimierte Darstellung

In einigen Fällen eine IPv6-Adresse kann einen langen Zeitraum von Nullen enthalten, und der kontinuierliche Zeitraum von Nullen kann in „::“ komprimiert werden. Um die Eindeutigkeit der Adressauflösung sicherzustellen, darf „::“ jedoch nur einmal in der Adresse vorkommen, zum Beispiel: FF01:0:0:0:0:0:0:1101 → FF01::1101

0:0: 0:0:0:0:0:1 → ::1

0:0:0:0:0:0:0:0 → ::

3. Eingebettete IPv4-Adressnotation

Um die IPv4-IPv6-Interoperabilität zu erreichen, wird die IPv4-Adresse in die IPv6-Adresse eingebettet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Adresse häufig wie folgt ausgedrückt: Verwenden Sie dann die gepunktete Dezimaldarstellung von IPv4, zum Beispiel::192.168.0.1 und: :FFFF:192.168.0.1 sind zwei typische Beispiele. Beachten Sie, dass im ersten 96b die Methode zum Komprimieren von 0 Bits immer noch anwendbar ist. Unicast-Adresse), Multicast-Adresse (Multicast-Adresse) und Anycast-Adresse (Anycast-Adresse). Im Vergleich zur ursprünglichen IPv4-Adresse wird eine neue Art von „Anycast-Adresse“ hinzugefügt und die Broadcast-Adresse in der ursprünglichen IPv4-Adresse wird gelöscht, da die Broadcast-Funktion in IPv6 durch Multicast abgeschlossen wird. Unicast-Adresse: Wird zur eindeutigen Identifizierung einer Schnittstelle verwendet, ähnlich der Unicast-Adresse in IPv4. An eine Unicast-Adresse gesendete Datagramme werden an eine durch diese Adresse identifizierte Schnittstelle übermittelt.

Multicast-Adresse: Wird zur Identifizierung einer Gruppe von Schnittstellen verwendet (normalerweise gehört diese Gruppe von Schnittstellen zu verschiedenen Knoten), ähnlich der Multicast-Adresse in IPv4. An eine Multicast-Adresse gesendete Datagramme werden an alle durch diese Adresse identifizierten Schnittstellen zugestellt.

Anycast-Adresse: Wird zur Identifizierung einer Gruppe von Schnittstellen verwendet (normalerweise gehört diese Gruppe von Schnittstellen zu verschiedenen Knoten). An eine Anycast-Adresse gesendete Datagramme werden an die Schnittstelle in der durch diese Adresse identifizierten Schnittstellengruppe übermittelt, die dem Quellknoten am nächsten liegt (gemessen anhand des verwendeten Routing-Protokolls). Der IPv6-Adresstyp wird durch den Adresspräfixteil bestimmt. Die Entsprechung zwischen den Hauptadresstypen und Adresspräfixen ist wie folgt:

Adresstyp

Adresspräfix (binär) 00…0 (128 Bit)Loopback-Adresse 00…1(128 Bit)::1/128Lokale Adresse verknüpfen1111111010. FE8 0::/10 Einzigartig lokale Adresse 1111 110FC00::/7 (einschließlich FD00::/8 und

IPv6-Präfix identifiziert		Unicast-Adresse	Nicht spezifizierte Adresse
::/128
	Ungewöhnlich verwendeter FC00::/8)
	Lokale Standortadresse (veraltet, ersetzt durch eindeutige lokale Adresse)	1111111011	FEC0::/10
	Globale Unicast-Adresse	andere Formen	-
Multicast-Adresse		11111111	FF00::/8
Anycast-Adresse		wird aus dem Unicast-Adressraum zugewiesen, wobei das Format der Unicast-Adresse verwendet wird.

Der Unterschied zwischen IPv4- und IPv6-Protokollen. 1. Unterschied zwischen Protokolladressen 1) , Adresslänge: Das IPv4-Protokoll hat eine Adresslänge von 32 Bit (4 Byte); das IPv6-Protokoll hat eine Adresslänge von 128 Bit (16 Byte). Binärzahlen, die als Dezimalzahlen dargestellt werden. IPv6-Adressen sind Binärzahlen, die hexadezimal dargestellt werden.

3) Adresskonfiguration

Die IPv4-Protokolladresse kann manuell oder über DHCP konfiguriert werden. [Empfohlene verwandte Video-Tutorials: HTTP-Video-Tutorial

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Das IPv4-Protokoll erfordert die Verwendung von Internet Control Message Protocol Version 6 (ICMPv6) oder DHCPv6 Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC).

2. Unterschiede in Datenpaketen

1), Paketgröße

IPv4-Protokoll-Datenpakete erfordern 576 Bytes und Fragmentierung ist optional. Das IPv6-Protokollpaket erfordert 1280 Bytes und wird nicht fragmentiert

2), der Header

Die Länge des IPv4-Protokollheaders beträgt 20 Bytes, erkennt den für die QoS-Verarbeitung verwendeten Paketfluss nicht, enthält Prüfsummen, enthält bis zu 40 -Byte-Optionsfeld. Der IPv6-Protokoll-Header ist 40 Byte lang und enthält das Flow-Label-Feld des durch die QoS-Verarbeitung angegebenen Paketflusses, mit Ausnahme der Prüfsumme. Das IPv6-Protokoll hat kein Feld, aber der IPv6-Erweiterungs-Header ist verfügbar.

3) Paketfragmentierung

Die Paketfragmentierung des IPv4-Protokolls wird vom Weiterleitungsrouter und dem sendenden Host durchgeführt. Die Paketfragmentierung des IPv6-Protokolls erfolgt nur durch den sendenden Host.

3. DNS-Eintrag

Eintrag der IPv4-Protokolladresse, Zuordnungshostname (PTR), IN-ADDR.ARPA-DNS-Domäne.

IPv6-Protokolladressen-Eintrag (AAAA), zugeordneter Hostname (PTR-Eintrag), IP6.ARPA-DNS-Domäne

4, IPSec-Unterstützung

IPSec-Unterstützung für das IPv4-Protokoll ist nur optional. Das IPv4-Protokoll verfügt über integrierte IPSec-Unterstützung.

5. Address Resolution Protocol

IPv4-Protokoll: Das Address Resolution Protocol (ARP) kann verwendet werden, um IPv4-Adressen MAC-Adressen zuzuordnen.

IPv6-Protokoll: Das Address Resolution Protocol (ARP) wird durch die Funktionalität des Neighbor Discovery Protocol (NDP) ersetzt.

6. Authentifizierung und Verschlüsselung

Pv6 bietet Authentifizierung und Verschlüsselung, IPv4 jedoch nicht.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in der Spalte „FAQ

“!

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