Основные различия между IPv6 и IPv4

IP-адрес - это способ идентификации вашего устройства в Интернете для связи с другими устройствами. Без IP-адресов Интернет не может существовать. В этой статье вы узнаете о двух разных типах IP-адресов, их различиях, о том, зачем они нужны, и, что более важно, о том, как их можно использовать.

IP-адрес - это способ идентификации вашего устройства в Интернете для связи с другими устройствами. Без IP-адресов Интернет не может существовать. 

В этой статье вы узнаете о двух разных типах IP-адресов, их различиях, о том, зачем они нужны, и, что еще важнее, как использовать каждый из них с помощью прокси-серверов. Перед этим давайте вкратце разберемся, как происходит общение в Интернете.

Как происходит общение в Интернете?

Поскольку интернет - это сеть сетей, его успех зависит от связи между устройствами, подключенными к нему. Протоколы управляют тем, как два или более устройств общаются друг с другом, отправляют и получают данные. Протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) соединяет и передает данные между устройствами.

Компонент TCP отвечает за обеспечение связи между различными устройствами, подключенными к Интернету. С другой стороны, IP-компонент отвечает за маршрутизацию данных из пункта отправления в пункт назначения.

В этом посте мы сосредоточимся на аспекте IP. 

Что такое IP-адрес?

Протокол Интернета, или IP-адрес, позволяет компьютерам или устройствам идентифицировать себя в Интернете. Как у каждого дома на улице есть свой адрес, так и каждому компьютеру в сети присваивается IP-адрес. 

Однако существует два типа IP-адресов - IPv4 и IPv6. Очень важно знать оба этих адреса, поэтому читайте дальше, чтобы узнать больше.

Что такое IP-адреса IPv4?

IPv4 - это четвертая версия IP-адресов, которые существуют с начала 1980-х годов. Несмотря на появление новой версии IP, IPv4 по-прежнему распространен среди пользователей, его использование превышает 90 % трафика. Это 32-битный адрес, состоящий из четырех цифр, где каждая цифра разделяется точкой. Давайте продемонстрируем это на примере и предположим, что у вас есть следующий IP-адрес:

206.71.50.230

Чтобы получить 32-битное представление этого числа, необходимо преобразовать каждую цифру в двоичную систему счисления. Кроме того, в этой статье не будут рассмотрены основы преобразования десятичной системы счисления в двоичную. Для получения более подробной информации об этом, пожалуйста, обратитесь к этой статье о преобразовании десятичной системы счисления в двоичную. 

На выходе каждое двоичное число будет состоять из 8 бит:

206=11001110

71 =1000111

50=110010

230=11100110

Вышеописанное дает комбинацию из 32 бит(4 байта), как показано ниже:

11001110.1000111.110010.11100110

Таким образом, в целом вы можете получить до 2^32 IP-адресов, что составляет 4 294 967 296, если быть точным.

Что такое IPv6 IP-адреса?

Во время создания IPv4 существовало не так много компьютеров и устройств. Поэтому количество, превышающее 4 миллиарда, было достаточным для поддержки устройств в то время. Однако по мере роста числа интернет-устройств стало очевидно, что IPv4 уже недостаточно. Размер адреса был увеличен до 128 бит по сравнению с размером адреса IPv4 в 32 бита. Такой размер адреса позволяет создать 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 IP-адресов IPv6, если быть точным.

IPv6 стал доступен в 2012 году, хотя рынок по-прежнему в значительной степени зависит от IPv4. Позже мы обсудим, есть ли необходимость полностью переходить на IPv6. А пока давайте рассмотрим пример формата адреса IPv6:

2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b

В IPv6 используются шестнадцатеричные числа, разделенные двоеточиями. Они разбиты на восемь 16-битных блоков, в результате чего получается 128-битная схема адресов. 

В отличие от IPv4, IPv6 делится на сетевой и узловой компоненты. Компонент узла - это первые 64 бита адреса, используемые для маршрутизации. Следующий 64-битный компонент узла идентифицирует адрес интерфейса.

Прежде чем перейти к преобразованию шестнадцатеричной системы в двоичную, позвольте мне повторить, что мы не будем рассматривать основы этого преобразования. Вы можете обратиться к этой статье о конвертации из шестнадцатеричной системы в двоичную.

Таким образом, если мы преобразуем каждую из приведенных выше шестнадцатеричных цифр, это даст следующие 16-битные двоичные числа для каждой из них.

2001=0010000000000001

0db8=0000110110111000

3c4d=0011110001001101

0015=0000000000010101

Выше 64 бит - это компонент сети. Ниже - компонент узла:

0000=0000000000000000

0000=000000000000000

1a2f=0001101000101111

1a2b=0001101000101011

Таким образом, на выходе получается 128-битный двоичный код:

0010000000000001:0000110110111000:0011110001001101:0000000000010101:0000000000000000:000000000000000:0001101000101111:0001101000101011

Теперь вы знаете основы IPv4 и IPv6. Давайте обсудим, чем они отличаются.

Основные различия между IPv4 и IPv6

Теперь вы знаете основы IPv4 и IPv6. Давайте обсудим, чем они отличаются.

Адресное пространство

Как вы уже поняли из предыдущего раздела, заметное различие между этими двумя протоколами заключается в неограниченном количестве адресов, которое позволяет IPv6. Этот лимит адресов достаточен для поддержки растущего числа устройств, включая компьютеры, мобильные устройства, вкладки, устройства с поддержкой IoT. Когда был создан протокол IPv4, других устройств, кроме компьютеров, не существовало. 

Когда мобильные и IoT-устройства выходят в интернет, они косвенно получают доступ через NAT, что может привести к проблемам с адресами IPv4. Поэтому для таких устройств крайне важно иметь IPv6. Кроме того, IPv6 позволяет устройству иметь несколько IP-адресов, в зависимости от того, как вы используете устройство.

Безопасность

Во время выпуска IPv4 сетевая безопасность не вызывала особых опасений. Однако в настоящее время безопасность сети стала актуальной темой. Из двух типов IP-адресов IPv6 способен противостоять сложным атакам благодаря встроенному шифрованию и проверке целостности пакетов. Однако, несмотря на это, обновленные конфигурации IPv4 позволяют обеспечить тот же уровень безопасности, что и IPv6.

Еще один важный аспект IPv4 - протокол разрешения адресов (ARP) для сопоставления с MAC-адресом устройства (Media Access Control). Хотя ARP подвержен спуфингу и атакам типа "человек посередине", программное обеспечение позволяет устранить эти угрозы.

Так что с точки зрения безопасности, хотя IPv6 и имеет преимущество, IPv4 не сильно отстает. 

Конфигурация в системах

IPv4 требует либо ручной настройки, либо настройки с помощью протокола динамической конфигурации хоста (DHCP). С другой стороны, автоконфигурация возможна для любого устройства с IPv6-адресом. Поскольку протокол IPv4 развивался и совершенствовался с течением времени, он работает на скоростях, сравнимых с IPv6, который потенциально быстрее, поскольку не требует NAT.

Необходимо ли переходить с IPv4 на IPv6?

Теперь вы должны лучше знать различия между IPv4 и IPv6. После появления новых устройств сетевые специалисты изобрели IPv6, поскольку возникла потребность в большем количестве IP-адресов, чем мог предоставить IPv4. 

Подумайте об этом так: как бы люди отреагировали, если бы у двух людей были одинаковые телефонные номера? Аналогичные опасения возникнут, если два устройства будут общаться через один и тот же IP-адрес. Например, ваша конфиденциальная электронная почта будет путешествовать в другом месте. Поэтому есть веская причина для того, чтобы каждое устройство имело уникальный IP-адрес. 

Хотя система доменных имен (DNS) может обнаруживать дубликаты IP-адресов, время и усилия, необходимые для решения проблем, постоянно требуют надежного контроля над распределением со стороны единого координирующего органа.

У нас заканчиваются адреса IPv4?

На первый взгляд, 4,3 миллиарда IP-адресов может показаться вполне достаточным.  

Однако количество подключенных устройств, включая принтеры, компьютеры, мобильные устройства, сенсорные панели и устройства IoT, такие как камеры безопасности и дверные звонки, стремительно растет. Растет и потребность в уникальных IP-адресах для таких устройств. 

Кроме того, оставшиеся адреса IPv4 зарезервированы для определенных целей. К ним относится частная адресация, которую организации часто используют в своих частных сетях, - еще одна часть для адресов многоадресной рассылки, используемых для отправки сообщений на несколько устройств.

Еще одна проблема заключается в том, что оставшиеся адреса IPv4 могут стоить дорого, например 36 долларов на легальном рынке. Никто не покупает только один IP-адрес, поскольку большинство организаций приобретают его оптом. 

Тогда возникает вопрос, почему мы не можем полностью заменить IPv4? Об этом мы поговорим в следующем разделе.

Почему мы не можем полностью заменить IPv4 на IPv6?

Каждому устройству нужен новый адрес, который можно было бы различить. Это означает, что системные администраторы ИТ должны знать обо всех устройствах в первую очередь. С постоянно растущим числом устройств в сетях это не так просто, как кажется.

Переход существующей сети на IPv6 требует много времени и ресурсов. Перед переходом на IPv6 организации должны разработать комплексный план предоставления адресов IPv6. В противном случае возможно катастрофическое развертывание, а проблемы безопасности, связанные с IPv6, значительно возрастают.

IPv6 - это не просто новая версия своего прародителя, IPv4. Это совсем другая рыба. Вот основные причины, по которым IPv4 все еще используется.

Все несовместимо с прокси-серверами.

Не все устройства совместимы с IPv6, что усложняет работу. IPv6 также может быть несовместим с прикладным программным обеспечением и сетевыми решениями. В результате тестирование и проверка всего, что находится в сети, в лабораторных условиях IPv6 станет обязательным условием для обеспечения совместимости с новым протоколом. ИТ-отделы также должны решить, поддерживать ли несовместимые устройства и приложения и как это делать.

Многие компании выбирают двухстековую систему развертывания, чтобы обеспечить совместимость при переходе. Это позволяет их сетям одновременно принимать трафик IPv4 и IPv6. Однако обеспечение безопасности и управление тем, как системы определяют, какой тип соединения использовать, может быть сложной задачей.

соображения безопасности

Хотя считается, что IPv6 более безопасен, чем IPv4, организации все равно должны учитывать риски безопасности IPv6. Нет ничего непобедимого. А с новыми вещами приходят и новые опасности.

Общество Интернета рекомендует несколько способов. Два примера - отключение самогенерирующихся IP-адресов и использование списков разрешений для определения разрешенных IPv6-адресов для доступа. Чтобы держать под контролем кибернетические атаки, включая IPv6 DDoS-атаки, во время очистки, команды должны также рассмотреть эффективную сегментацию сети и стратегии ограничения определенного трафика.

Все команды, взаимодействующие с сетью, должны быть обучены.

Сетевые администраторы, сотрудники служб технической поддержки, аналитики по безопасности и другие специалисты должны изменить свое мышление и узнать о различиях между IPv6 и IPv4. Прежде чем использовать этот протокол, команды должны научиться создавать и отлаживать сети IPv6. Повседневное управление IPv6 также отличается. Например, он использует новый набор правил для построения подсетей и по-новому использует MAC-адреса.

Совместимость IPv6 с прокси-серверами

Поставщики услуг определяют поддержку прокси-серверами протокола IPv6. 

Однако стоит отметить, что большинство веб-сайтов в настоящее время не поддерживают IPv6. Если вы хотите заняться скраппингом, автоматизировать свой аккаунт в социальных сетях или автоматизировать ботов-кроссовок, вам все равно придется отключить его. Таким образом, даже если прокси поддерживает IPv6, на данный момент вы не получите от него большой пользы.

Заключение

После прочтения этой статьи вы, возможно, получите полное представление о различиях между IPv4 и IPv6, о том, когда они нужны, и о проблемах, связанных с переходом. Мы можем сделать вывод, что, хотя переход на IPv6 необходим, вы должны осуществлять его планомерно, имея соответствующий план и подготовку.

Как и в случае с прокси-серверами, поскольку большинство веб-сайтов не перешли на IPv6, вы можете продолжать пользоваться прокси-серверами IPv4.