درآمدی بر تفاوت‌های مابین IPv4 و IPv6

درآمدی بر تفاوت‌های مابین IPv4 و IPv6

IP Address یا به طور خلاصه IP در واقع یک پروتکل آدرس‌دهی در اینترنت محسوب می‌شود بدین صورت که هرگاه دیوایسی به یک شبکهٔ اینترنتی وصل شود، یک شناسهٔ عددی دریافت می‌کند که برای شناخته شدن در فضای شبکه استفاده می‌شود و این در حالی است که این مفهوم تحت عناوین دیگری همچون IP Number یا Internet Address نیز شناخته می‌شود (لازم به ذکر است که آی‌پی فرمت آدرس‌دهی و شکل پَکت‌ها را در شبکه مشخص می‌کند و این در حالی است که در بیشتر شبکه‌ها با TCP، که به منزلهٔ یکی دیگر از پروتکل‌های معروف شبکه است، ترکیب می‌شود و امکان ایجاد یک ارتباط مجازی میان مبدأ و مقصد را ایجاد می‌کند.)

IPv4 چیست؟
ورژن چهار IP در واقع اولین نسخه‌ای بود که در شبکه وجود داشت و سازمان ARPANET در سال ۱۹۸۳ آن را به وجود آورد (برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این سازمان، به مقالهٔ Robert Taylor: آشنایی با مرد تأثیرگذار در شکل‌گیری اینترنت مراجعه نمایید.) و این در حالی است که این نسخه از IP امروزه بیشترین استفاده را دارد.

IPv4 از ۳۲ بیت تشکیل شده‌ است و از همین روی کلاً 32^2 آدرس آی‌پی متفاوت می‌تواند وجود داشته باشد که این مقدار چیزی در حدود ۴/۰۰۰/۰۰۰ آدرس است. گرچه این تعداد خیلی چشمگیر نیست، اما IPv4 تاکنون به عنوان اصلی‌ترین پروتکل آدرس‌دهی در اینترنت شناخته شده است و ۹۴٪ از کل ترافیک اینترنت به این نسخه از IP مربوط می‌شود. برخی ویژگی‌های بارز IPv4 عبارتند از: 

- پروتکلی به اصطلاح Connectionless است؛ به این معنی که برای انتقال داده تضمینی نمی‌دهد و اصطلاحاً به شیوهٔ Best Effort عمل می‌کند.
- امکان ساختن یک لایهٔ ارتباط مجازی ساده بین دیوایس‌های مختلف را فراهم می‌کند.
- زیرساخت‌های مختلف در سراسر دنیا آن را ساپورت می‌کنند.
- لایبرری‌هایی برای برقراری ارتباط‌های ویدئویی و کنفرانس برای این نسخه عرضه شده است.

 درآمدی بر تفاوت‌های مابین IPv4 و IPv6

IPv6 چیست؟
ورژن شش IP در واقع‌ آخرین نسخه محسوب می‌شود که مؤسسهٔ IETF آن را در اوایل سال ۱۹۹۴ معرفی کرد که امروزه تحت عنوان IPv6 و گاهی هم به اسم Internet Protocol next generation یا به اختصار IPng شناخته می‌شود (برای آشنایی بیشتر با با IETF، به مقالهٔ IETF: آشنایی با نیروی ضربت بین‌المللی مهندسی اینترنت مراجعه نمایید.)

این نسخه در واقع برای برطرف کردن نیاز شبکه به آدرس‌های بیشتر به وجود آمد و انتظار می‌رود تا مشکلاتی را که در استفاده از IPv4 وجود دارد، برطرف کند. IPv6 با داشتن ۱۲۸ بیت برای آدرس‌دهی، امکان ایجاد ۳۴۰ * ۱۰^۳۶ آدرس منحصر‌به‌فرد را به وجود آورده است که یک طیف بسیار بزرگ از آدرس‌های اینترنتی را شامل می‌شود. برخی ویژگی‌های شاخص IPv6 عبارتند از:

- داشتن آدرس‌دهی سلسله مراتبی و زیرساختی برای مسیریابی
- برخورداری از قابلیت به اصطلاح  Stateful و Stateless
- پشتیبانی از Quality of Service یا به اختصار QoS
- یک پروتکل ایده‌آل برای ادغام نُودهای مختلف

به طور کلی، هم IPv4 و هم IPv6 امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند و اگرچه کاربرد یکسانی دارند، ولی از نظر ساختاری تفاوت‌های بسیاری دارند که در جدول زیر برخی از بارزترین تفاوت‌های این دو ‌نسخه را مقایسه نموده‌ایم:

IPv4 IPv6
Size دارای ۳۲ بیت است. دارای ۱۲۸ بیت است.
Addressing Method یک آدرس عددی است که بخش‌های آن با . از هم جدا شده‌اند. یک آدرس متشکل از عدد و حروف است و بخش‌های آن با : از هم جدا شده‌اند.
Number of Header Fields ۱۲ ۸
Length of Header Filed ۲۰ ۴۰
Checksum این فیلد را دارا است. این فیلد را ندارد.
Example 12.244.233.165 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:7879
Type of Addresses Unicast ،Broadcast و Multicast Unicast ،Multicast و Anycast
Number of Classes پنج کلاس مختلف از A تا E دارا است. در تعداد کلاس‌ها محدودیتی وجود ندارد.
Configuration سیستمی که به تازگی متصل می‌شود نیاز به تنظیم شدن دارد. تنظیمات اختیاری و بسته به نیاز متفاوت است.
VLSM Support دارد ندارد
Fragmentation فرگمنتیشن را روترهای فرستنده و گیرنده انجام می‌دهند. فرگمنتیشن را فرستندهٔ پَکت انجام می‌دهد.
RIP پشتیبانی می‌کند. پشتیبانی نمی‌کند.
Network Configuration به صورت دستی یا از طریق DHCP تنظیم می‌شود. قابلیت تنظیم خودکار دارد.
Best Feature به صورت گسترده از NAT استفاده می‌کند (‌به طور خلاصه می‌توان گفت استفاده از NAT به این معنی است که چندین دیوایس می‌توانند از یک IP به طور هم‌زمان استفاده کنند.) به دلیل تعداد زیاد IPv6، می‌توان به هر دستگاه IP منحصربه‌فرد داد.
Address Mask استفاده می‌شود. استفاده نمی‌شود.
SNMP از این پروتکل برای مدیریت دیوایس‌ها در شبکه استفاده می‌کند. از این پروتکل استفاده نمی‌کند.
Mobility & Interoperability توپولوژی‌هایی برای افزایش سازگاری به وجود آمده‌ است. قابلیت سازگاری زیادی دارا است.
Security سطح امنیت بسته به کاربرد می‌تواند متفاوت باشد (ولی اساساً برای امنیت طراحی نشده است.) از IPSec برای امنیت بیشتر استفاده می‌کند.
Packet Size سایز پَکت ۵۷۶ بایت نیاز است و فرگمنتیشن اختیاری است. بدون فرگمنتیشن نیاز به ۱۲۰۸ بایت دارد.
Packet Fragmentation هم فرستنده و هم گیرندهٔ پَکت قادر به انجام این کار است. فقط فرستنده می‌تواند این کار را انجام دهد.
Packet Header در هِدِر خود بخشی برای Flow نداشته و از همین روی هم از QoS پشتیبانی نمی‌کند. حاوی فیلدی تحت عنوان Flow Label است که امکان پشتیبانی از QoS را فراهم می‌کند.
Address Configuration دستی یا از طریق DHCP تنظیمات خودکار از طریق DHCPv6 یا ICMPv6
IP to MAC Resolution Broadcast ARP Multicast Neighbour Solicitation
Local Subnet Group Management Internet Group Management Protocole یا به اختصار IGMP Multicast Listener Discovery یا به اختصار MLD
Optional Fields دارد ندارد (ولی امکان افزودن هِدِر فراهم است.)
IPSec اختیاری اجباری
Dynamic Host Configuration Server هر بار برای اتصال به اینترنت به DHCP نیاز است. نیاز به اتصال به سرور DHCP ندارد.
Mapping برای تبدیل IP به MAC از ARP استفاده می‌کند. برای تبدیل IP به MAC از NDP استفاده می‌کند.
Mobile Combability به دلیل استفاده از نقطه در آدرس‌دهی، برای شبکه‌های موبایلی مناسب نیست. به دلیل طراحی بر مبنای ۱۶ و استفاده از دونقطه در شیوهٔ آدرس‌دهی، سازگاری بیشتری با شبکه‌های موبایلی دارد.
منبع