IPv4 เทียบกับโปรโตคอล IPv6 | แบบแผนและข้อจำกัดของที่อยู่ IP
อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล
IP (Internet Protocol) ถูกกำหนดไว้ใน IETF (Internet Engineering Task Force) RFC791 (ขอความคิดเห็น) ในปี 1981 IP เป็นโปรโตคอลแบบไร้การเชื่อมต่อที่ใช้ในเครือข่ายการสื่อสารแบบแพ็คเก็ตสวิตช์ IP ให้การส่งข้อมูลจากโฮสต์หนึ่งไปยังอีกโฮสต์หนึ่ง โดยที่โฮสต์จะถูกระบุด้วยหมายเลขเฉพาะที่เรียกว่าที่อยู่ IP IP ไม่รองรับการจัดส่งที่รับประกันหรือรักษาลำดับการจัดส่ง มันทำงานเพื่อส่งมอบด้วยความพยายามอย่างเต็มที่ ดังนั้นมันจึงอยู่ภายใต้การรับส่งข้อมูลที่มีความพยายามมากที่สุดในเครือข่ายการส่งแพ็กเก็ต เลเยอร์ที่อยู่เหนือ IP (TCP) จะดูแลการส่งมอบที่รับประกันและการจัดลำดับของแพ็กเก็ต
ที่อยู่ IP คือหมายเลขที่กำหนดเพื่อระบุโฮสต์ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วโลก ในตัวอย่างคำจริง คุณสามารถคิดเหมือนหมายเลขโทรศัพท์ที่มีรหัสประเทศซึ่งเป็นเอกลักษณ์เฉพาะสำหรับการเข้าถึงบุคคล ถ้าอลิซต้องการโทรหาบ๊อบ อลิซจะโทรไปที่หมายเลขโทรศัพท์ของบ๊อบ ในรูปแบบการสื่อสารแบบแพ็คเก็ตอย่างแน่นอน ถ้าอลิซต้องการส่งแพ็กเก็ตไปยังบ๊อบ Alice จะส่งแพ็กเก็ตไปยังที่อยู่ IP ของ Bob ซึ่งไม่ซ้ำกัน ที่อยู่ IP เหล่านี้เรียกว่า IP สาธารณะหรือ IP จริง ลองนึกถึงกรณีที่ Alice โทรหาสำนักงานของ Bob และกดหมายเลขต่อเพื่อติดต่อ Bob หมายเลขต่อไม่สามารถติดต่อจากภายนอกได้เนื่องจากหมายเลขต่อนี้เป็นหมายเลขส่วนตัว (Ext 834929) หมายเลขต่อขยายเดียวกันสามารถมีอยู่ในบริษัทอื่นได้เช่นกัน (บริษัท ข ต่อ 834929) มันเหมือนกันในโลก IP นอกจากนี้ยังมีที่อยู่ IP ส่วนตัวซึ่งถูกใช้ภายในเครือข่ายส่วนตัว ไม่สามารถเข้าถึงได้โดยตรงจากภายนอกและไม่ซ้ำกันด้วย
IPv4
กำหนดใน RFC 791
นี่คือหมายเลข 32 บิตเพื่อระบุโฮสต์ ดังนั้นพื้นที่ที่อยู่ทั้งหมดคือ 232 ซึ่งเกือบเท่ากับ 4 × 109 IP ดำเนินการในแนวคิดที่มีระดับและไม่มีคลาสเพื่อเอาชนะปัญหาการขาดแคลนที่อยู่ เครือข่ายระดับชั้นคือแผนการระบุที่อยู่เพื่อระบุเครือข่ายและโฮสต์ของเครือข่าย IPv4 มี 5 คลาส A, B, C, D และ E ในคลาส A 8 บิตแรกจาก 32 บิตระบุเครือข่ายและคลาส B เป็น 16 บิตแรกและในคลาส C คือ 24 บิต หากคุณพิจารณาที่อยู่คลาส C 24 บิตแรกให้ระบุส่วนเครือข่ายและ 8 บิตสุดท้ายเพื่อระบุโฮสต์ในเครือข่ายนั้น ตามทฤษฎีแล้ว เครือข่ายคลาส C สามารถมีได้เพียง 28 ตัวเท่านั้น ซึ่งก็คือ 256 โฮสต์
เนื่องจากข้อจำกัดของพื้นที่ที่อยู่ CIDR (Classless Inter-Domain Routing) จึงเปิดตัวในปี 1993 แทนที่จะมีส่วนเครือข่ายคงที่และส่วนของโฮสต์ CIDR แนะนำความยาวผันแปรของเครือข่ายและส่วนของโฮสต์พร้อมซับเน็ตมาสก์ที่เกี่ยวข้อง
IPv6
กำหนดใน RFC 2460
IPv6 ได้รับการแนะนำเพื่อเอาชนะปัญหาการขาดแคลนพื้นที่ที่อยู่ IP IPv6 คือหมายเลข 128 บิตที่มีพื้นที่แอดเดรส 2128 (ประมาณ 3.4×1038) สิ่งนี้ให้ความยืดหยุ่นในการเอาชนะปัญหาพื้นที่การจัดการและการกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูล
รูปแบบที่อยู่:
ใน IPv6 64 บิตแรกกำหนดส่วนเครือข่ายและส่วนที่เหลือของ 64 บิตเป็นส่วนที่อยู่โฮสต์ IPv4 แสดงใน 4 บล็อกของไบนารี 8 บิต ในขณะที่ IPv6 จะแสดงด้วยค่าเลขฐานสิบหก 16 บิต 8 กลุ่มที่คั่นด้วยเครื่องหมายทวิภาค
ตัวอย่าง: 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
ยิ่งไปกว่านั้น ใช้งานง่าย สามารถย่อด้วยกฎต่อไปนี้
(1) ศูนย์นำหน้าภายในค่า 16 บิตอาจถูกละเว้น
(2) การเกิดขึ้นครั้งเดียวของกลุ่มศูนย์ต่อเนื่องกันภายในที่อยู่อาจถูกแทนที่ด้วยเครื่องหมายทวิภาคคู่
ดังนั้น 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004 สามารถเขียนได้ดังนี้
2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
2607:f0d0:1002:0051::202:4
คุณสมบัติหลักของ IPv6
(1) พื้นที่ที่อยู่ขนาดใหญ่ เนื่องจากเป็น 128 บิต
(2) ปรับปรุงการรองรับมัลติคาสต์
(3) รองรับ Network Layer Security
(4) รองรับการเคลื่อนไหว
(5) ส่วนหัวขยายได้ถ้าจำเป็น
(6) รองรับ payload ขนาดใหญ่ใน IPv6 หากเครือข่ายรองรับ MTU ที่ใหญ่กว่า (จัมโบ้แกรม)
สรุป:
(1) IPv4 คือพื้นที่ที่อยู่ 32 บิต โดยที่ IPv6 มีพื้นที่ที่อยู่ 128 บิต
(2) CIDR ถูกนำมาใช้เพื่อการใช้งาน IPv4 ที่ปรับให้เหมาะสมที่สุด
(3) รูปแบบ IPv4 คือสี่ Octect และ IPv6 เป็นเลขฐานสิบหกบล็อก 8
(4) แม้ว่า IPv4 จะรองรับมัลติคาสต์แบบจำกัด แต่ IPv6 ก็รองรับมัลติคาสต์อย่างกว้างขวาง
(5) IPv6 หลีกเลี่ยงการกำหนดเส้นทางแบบสามเหลี่ยม เนื่องจากรองรับ Mobility
(6) IPv6 รองรับ payload ที่ใหญ่กว่า IPv4
(7) อุโมงค์ IP ใช้สำหรับการเชื่อมต่อโครงข่าย IPv4 และ IPv6 ในขณะนี้
