ipv6和ipv4比較有哪些優點（IPv6優於IPv4的十大功能）

2023-05-17 08:44:30

現在是 9102 年，有一個嚴重的問題，困擾著資深宅男二狗子。那就是偶像團體沒新名了。今年開始，偶像團體 XKB48 已經在無法取更多的新名字了，排列組合的所有方式都已經經過了歷史長河的洗禮，除非偶像們的人數從 48 改變，不然今年開始都得叫「XXKB48」。

除了偶像名字不夠用了，二狗子還發現用於粉絲網站的伺服器公網 IP，也不夠了。雖然現在已經是 9102 年，二狗子還是喜歡用 IPv4，用愛發電的粉絲網站，一定要用吉利的數字才行，可二狗子在找到一篇 2019 年的文章後，毫不猶豫的選擇了 IPv6。

文章標題很直白，《IPv6 優於 IPv4 的十大功能》。下面來看看文章中具體說了些什麼吧。

更大的 IP 地址空間

需要連接到 Internet 的每臺計算機或在線設備都需要全球唯一的 IP 地址。IPv4 使用 32 位作為 IP 地址長度，允許大約 40 億個唯一 IP 地址。當 IPv4 在 20 世紀 70 年代被引入並作為網際網路協議被接受時，他們沒有預見到網際網路的普及程度。因此當時的人們堅信這 40 億個地址足以應對未來的網際網路環境。

今天，地球人口約為 66 億，而網際網路的人口僅為 13 億，甚至不到全世界人口的 22%。很明顯，在不久的將來會有越來越多的人連接到網際網路。此外，隨著通過 IP 融合通信技術(如數據，音頻，視頻和語音)的巨大進步，網際網路的發展和擴展仍有巨大的空間。網絡地址轉換(NAT)等方法用於在唯一的全局IP位址和多個私有 IP 地址之間進行轉換。例如，與每個用戶具有唯一全球 IP 地址的情況相比，具有撥號服務的人在十個用戶之間共享一個數據機，從而節省了大約 90% 的地址。此外，甚至企業用戶也採用相同的方法讓許多計算機共享一個地址，從而節省地址。然而，這在網絡硬體和軟體中帶來了額外的複雜性。

具有大地址空間的 IPv6 也不再依賴 NAT，並且可以確保實現真正的端到端連接。這就意味著像 VoIP 或流媒體這樣的點對點應用程式可以非常有效地使用 IPv6。

配置自動化程度更高

只要有節點進入並希望成為網絡的一部分，就需要配置對應的 IP 地址信息和路由器信息。過去，網絡中的設備和計算機較少時，幾乎所有設備和計算機都是靜態配置的，並且手動分配了IP位址。然而，隨著個人計算機(PC)和其他支持 IP 的設備的快速增長，為了更高效的設備管理和資源的重用，自動配置必不可缺。

IPv6 中一個名為Stateless Auto Configuration 的功能，可以不藉助 DHCP 伺服器完成 IP 地址的分配。這一特殊功能使路由器能夠輕鬆的自動配置其接口，並動態的提供用戶網關。

簡化的頭部結構，更快路由

IPv4 包頭結構包含 20 個字節的數據，並包含了可選欄位，從而迫使中間路由器檢查 IP 包頭是否包含可選欄位。另外在 IPv4 數據包頭中，這些可選欄位具有一定的最大允許大小。

與 IPv4 相比，IPv6 具有更簡單的數據包頭結構，旨在最大限度地減少包頭處理所需的時間和精力。它通過將可選欄位以及非必要欄位移動到僅在 IPv6 包頭之後放置的擴展包頭來實現的。因此，中間路由器便能更有效地處理 IPv6 包頭，而不必解析包頭或重新計算網絡層校驗，甚至分段和重組數據包。效率提高了，路由器的處理開銷也就減少了，硬體不必過於複雜，也可以更快地處理數據包。

IPv6 包頭結構的另一個特性是擴展包頭最大大小沒有限制。它們可以通過擴展來適應高效 IPv6 通信所需的任何擴展數據。實際上，典型的 IPv6 數據包不含括擴展頭，只有在中間路由器或目的地需要一些特殊處理時，發送數據包的主機才會根據需要添加一個或多個擴展頭。這個新的擴展標頭使的 IPv6 靈活性更高，從而應對未來發展的新需求。

更高的安全性

IPv4 在設計時幾乎沒有考慮過安全性，尤其是在端到端的模式中。而在 IPv6 中，IPSec 作為主要的協議，是確保 IPv6 提供比 IPv4 更好的安全性的因素之一。

IPSec 包含一組加密協議，用於確保安全的數據通信和密鑰交換。使用的主要協議是：

因此，IPv6 確保有端到端的安全機制，為所有應用程式提供身份驗證和加密功能，從而消除了應用程式本身對這些功能的集成支持的需要。為所有應用程式使用相同的安全機制的額外好處是，設置和管理安全策略變得更加簡單。IPv6 允許完整的端到端安全性，從而允許部署一組新的個性化服務，例如依賴安全交易的移動電子商務服務。。

更好的服務質量(QoS)

IPv6 頭中包含一個新欄位，稱為 Flow Label 欄位，該欄位定義了路由器如何識別和處理特定數據包，從而確保信息傳遞時不會被中間系統修改。因此擁有良好的QoS，對於諸如 VoIP 這類實時信較高的應用來說往往更青睞 IPv6。

更好的多播和任播能力

IPv6 不但通過提供大型多播地址範圍來擴展 IPv4 的多播功能，並且大大改變了任播的概念，讓任播應用面更廣。

更好的支持行動裝置

IPv6 通過其巨大的地址空間確保了每個行動裝置都可以擁有自己的 IP 地址。並且擁有專門的MIPv6 協議，從而允許不同接入技術之間的快速切換，例如從蜂窩網絡到無線網絡，並且不會對正在進行的連接產生明顯影響。

更易於管理

當要擴展現有網絡，合併兩個網絡，或更改服務提供商時，這個網絡就需要重新編號，並為其分配新的地址方案。在 IPv6 中，網絡重新編號可以自動進行。因此，使用 IPv6 進行網絡重新編號將不再需要手動重新配置每個主機和路由器，從而實現更平滑的切換或合併操作。

遵循 IPv4 關鍵設計原則，過渡更平穩

IPv4 已成功在世界各地部署多年，大範圍的使用程度證明了 IPv4 設計的成功。因此 IPv6 遵循了許多相同的設計點，從而讓 IPv4 到 IPv6 平穩過渡成為可能。目前市場上有許多熱門應用程式需要 IPv6，吸引著越來越多的用戶加入 IPv6 的使用行列中。但是，IPv4 應用程式依舊會在未來一段時間內保持存在，從 IPv4 到 IPv6 的過渡必須是循序漸進的過程。

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