Hinweis: Der folgende Artikel hilft Ihnen dabei: IPv4 vs. IPv6: Der Unterschied zwischen ihnen erklärt
Wenn es darum geht, Pakete für Netzwerkgeräte wie Computer, Laptops und Glasfaser-Switches über ein einzelnes Netzwerk oder eine Sammlung miteinander verbundener Netzwerke weiterzuleiten und zu leiten, ist das Internet Protocol (IP) eines der effektivsten Kommunikationsprotokolle in der Internet Protocol Suite ( IPS).
IPv4 (Internet Protocol Version 4) und IPv6 (Internet Protocol Version 6) sind die beiden aktuellsten Versionen des Internet Protocol (IP Version 6).
Was ist der Unterschied zwischen IPv4 und IPv6?
Was ist schneller: zum Arbeiten oder zum Spielen von Videospielen?
Der Unterschied zwischen IPv4 und IPv6:
Bevor Sie sich mit den Einzelheiten der einzelnen Internetprotokolle befassen, ist es hilfreich, sich einen Überblick über ihre wichtigsten Unterschiede zu verschaffen.
| Bei IPv4 beträgt die Adresslänge 32 Bit. | Die IPv6-Adresslänge beträgt 128 Bit. |
| Es werden sowohl manuelle als auch DHCP-Adresseinstellungen unterstützt. | Sowohl die automatische Adresskonfiguration als auch die Neunummerierung werden unterstützt. |
| Verbindungsintegrität ist in IPv4 End-to-End nicht erreichbar | Verbindungsintegrität ist in IPv6 durchgängig erreichbar |
| Es verfügt über einen 4,29 109-Adressraumgenerator. | Der Adressraum von IPv6 ist riesig, mit einer maximalen Ausgabe von 3.41038 Adressen. |
| Sicherheitsfunktionen sind anwendungsspezifisch. | IPv6 beinhaltet Internet Protocol Security (IPsec) als Standard-Sicherheitsmaßnahme. |
| IPv4-Adressen werden als Dezimalzahlen dargestellt. | Das IPv6-Adressformat ist eine hexadezimale Darstellung. |
| Fragmentierung durch die Sender- und Weiterleitungsrouter | Fragmentierung durch die Sender- und Weiterleitungsrouter |
| Die Flusserkennung in IPv4-Paketen ist nicht verfügbar. | Das Flow-Label-Feld in IPv6-Paketheadern kann zur Flow-Identifizierung verwendet werden. |
| In IPv4 ist ein Prüfsummenfeld verfügbar. | Bei IPv6 ist kein Prüfsummenfeld zugänglich. |
| Das Message Broadcasting Transmission Scheme ist implementiert. | IPv6 unterstützt sowohl die Multicast- als auch die Anycast-Messaging-Übertragungsschemata. |
Was ist IPv4?
Im Kontext des Internets bezeichnet IPv4 die vierte Generation von Protokollen.
Dies ermöglicht es uns, unsere Geräte mit dem Internet zu verbinden und ist die grundlegende Technologie für das Funktionieren des Internets.
Die Internet Protocol (IP)-Adresse ist eine numerische Kennung, z. B. 99.48.227.227, die jedem Gerät zugewiesen wird, das eine Verbindung zum Internet herstellt.
Um Informationen über das Internet von einem Computer zum anderen zu transportieren, muss ein Datenpaket mit den IP-Adressen beider Geräte über das Netzwerk gesendet werden.
Vorteile
Nachteile
Die meisten der 7,75 Milliarden Menschen auf der Welt nutzen heute zwei oder mehr technische Geräte.
Mittlerweile gibt es mehr Geräte als IP-Adressen verfügbar sind, und IT-Experten müssen Geräte „austricksen“, damit sie IP-Adressen teilen.
Die Wiederverwendung von IPv4-Adressen wird normalerweise durch Network Address Translation (NAT) erreicht.
Network Address Translation (NAT) ermöglicht es mehreren Geräten, eine einzige IP-Adresse zu teilen, was dazu beiträgt, die Verkehrslast zu reduzieren und den IPv4-Adressraum zu bewahren.
Teile von IPv4
1. Netzwerkteil
Dieser Abschnitt von IPv4 gibt den genauen Bereich an, der von einem bestimmten Netzwerk verwendet wird. Dieser Teil der IPv4-Adresse gibt gleichzeitig das spezifische Netzwerk an.
2. Host-Teil
Jedes Gerät in Ihrem Netzwerk verfügt über eine eigene, eindeutige IPv4-Hostkomponente, die zur eindeutigen Identifizierung dient.
Das heißt, die Netzwerkhälfte ist über alle Hosts im Netzwerk hinweg konsistent, während die Hosthälfte unterschiedlich sein kann.
3. Subnetzteil
Bei IPv4 ist die Subnetzmaske optional. Lokale Netzwerke mit einer großen Anzahl von Hosts erhalten Subnetznummern.
Nummern werden nicht direkt vergeben, sondern Subnetzen zugeordnet.
Was ist IPv6?
IPv6 ist das Internet Protocol (IP)-Adresssystem der nächsten Generation, das in Verbindung mit IPv4 funktioniert und es möglicherweise ersetzen wird.
Eine Internet Protocol (IP)-Adresse ist eine numerische Kennung, die jedem Desktop, Smartphone, jeder Gebäudeautomationskomponente, jedem Internet of Things (IoT)-Sensor und anderen mit dem Internet verbundenen Geräten zugewiesen werden muss.
Vorteile
Nachteile
Aufgrund der Entwicklung vieler vernetzter Geräte erschöpft das primäre IP-Adressschema IPv4 schnell seinen Adressvorrat.
IPv6 ist auf lange Sicht eine bessere Lösung, dennoch ist IPv4 immer noch weit verbreitet.
Der Zeit- und Geldaufwand für den Austausch aller Router, Server und Switches, die seit Jahren IPv4 verwenden, ist ein riesiges Unterfangen.
Mit dem Wachstum von IPv6 haben Kompatibilitätsprobleme zur Entwicklung von IPv4-zu-IPv6-Konvertierungsmethoden geführt, wie zum Beispiel:
Dual Stacking ermöglicht den gleichzeitigen Betrieb beider Protokolle auf demselben Gerät. Um die Lücke zwischen privaten IPv4- und IPv6-Netzwerken zu schließen, wurden „Tunnel“ entwickelt.
IP-Konvertierungen sind nützlich, führen jedoch zu Sicherheitslücken, die Netzwerke gefährden und Tür und Tor für Hackerangriffe und Datenverlust öffnen.
Da sich IPv6 schnell zum Standard entwickelt, sollten Netzwerke es ausschließlich verwenden.
Arten von IPv6-Adressen
Drei Arten von IPv6-Adressen sind:
1. Unicast-Adresse
Unicast-Adressen können von überall auf der Welt kontaktiert werden. In dieser Konfiguration wird eine IPv6-Schnittstelle durch ihr separates Netzwerk bestimmt.
Wenn ein Router oder Switch ein IP-Paket mit der Adresse eines einzelnen Hosts als Ziel erhält, leitet er das Paket an eine geeignete Adresse weiter, was zu erheblichen Reduzierungen führt.
Wenn ein Paket an eine Anycast-Adresse adressiert ist, wird es an eine der durch diese Adresse identifizierten Schnittstellen übertragen.
In den meisten Fällen handelt es sich um eine Sammlung von Schnittstellen, die zu mehreren Knoten gehören.
2. Multicast-Adresse
Wenn ein Paket an eine Broadcast-Gruppe adressiert wird, wird es an alle Gruppenschnittstellen gesendet, die diese Adresse gemeinsam nutzen.
Daten für mehr als einen Host werden an eine dedizierte Multicast-Adresse übermittelt. Es besteht ein weitverbreitetes Interesse an Multicast-Daten; Daher haben sich alle Websites dafür entschieden.
Die Hosts, die den Schnittstellen der Gruppe beigetreten sind, verarbeiten das Multicast-Paket, während diejenigen, die dies nicht getan haben, es verwerfen.
3. Anycast-Adresse
In jedem Netzwerk erhält eine Gruppe von Schnittstellen, die zu mehreren Knoten gehören, Anycast-Adressen.
Warum wurde IPv6 erstellt?
Aufgrund des Mangels an verfügbaren IPv4-Adressen wurde IPv6 entwickelt. In IPv4 sind knapp über 4 Milliarden Adressen verfügbar.
Im Gegensatz dazu verfügten im Oktober 2020 weltweit 4,66 Milliarden Menschen über eine Internetverbindung, wobei viele mehrere vernetzte Geräte besaßen. Daher müssen dem Internet neue IP-Adressen hinzugefügt werden.
Die Internet Engineering Task Force (IETF) prognostizierte bereits in den 1990er Jahren, dass IPv4 bald keine verfügbaren Adressen mehr haben würde und dass die meisten mit dem Internet verbundenen Geräte letztendlich die Anzahl der verfügbaren IPv4-Adressen übersteigen würden.
Um für die kommenden Jahre ausreichend Adressen sicherzustellen, begann die IETF mit der Entwicklung eines neuen 128-Bit-Schemas.
Außerdem beschreibt der Begriff „32-Bit“ ein spezifisches Mittel zur Darstellung einer großen Ganzzahl mit einem festen Wertebereich (die vier Ziffern zwischen 0 und 255).
Da es in einem 128-Bit-System mehr Bits gibt, können mehr Ziffern gespeichert werden.
Die Umstellung von IPv4 auf IPv6 ist noch im Gange, obwohl Tausende von ISPs bereits beschlossen haben, IPv6 bis 2012 zum neuen Standard zu machen.
Da sich unser IPv4-Adressraum schnell seinem Maximum nähert, kommt diese Nachricht zum perfekten Zeitpunkt.
IPv4 vs. IPV6: die Unterschiede
Die Einführung von IPv6 führte nicht nur zu einer größeren Gesamtzahl von IP-Adressen, sondern fügte auch Funktionen hinzu, die zuvor nicht verfügbar waren.
Die Multicast-Adressierungsfunktion von IPv6 verteilt beispielsweise die Last über das Netzwerk, indem sie Paketströme, die häufig viel Bandbreite benötigen (z. B. Multimedia-Streams), gleichzeitig an zahlreiche Empfänger sendet.
Ist IPv6 ein bedeutendes Upgrade gegenüber IPv4? Stellen Sie unsere Neugier auf die Probe und sehen Sie.
Autokonfiguration ist eine neue Funktion in IPv6, die es Geräten ermöglicht, automatisch eine IPv6-Adresse zu erhalten, wenn sie nach dem Einschalten eine Verbindung zu einem Netzwerk herstellen.
Bei der Erstinbetriebnahme des Geräts muss ein geeigneter IPv6-Router identifiziert werden.
Wenn ein IPv6-Router verfügbar ist, erstellt das Gerät damit sowohl eine lokale Adresse als auch eine weltweit routbare Adresse. Viele IPv4-basierte Netzwerke erfordern das manuelle Hinzufügen von Geräten.
Durch die Nutzung von IPv6 können Geräte gleichzeitig Verbindungen zu mehreren Netzwerken aufrechterhalten.
Aufgrund der Interoperabilität und Konfigurationsmöglichkeiten der Hardware können mehrere IP-Adressen gleichzeitig vergeben werden.
Anschließend vergleichen wir IPv4 mit IPv6 hinsichtlich verschiedener Kriterien, darunter Geschwindigkeit und Sicherheit.
Sicherheit
IPv6 wurde unter Berücksichtigung der Sicherheit entwickelt und ist bei ordnungsgemäßer Verwendung sicherer als IPv4.
IPv6 umfasst eine Reihe von Sicherheitsprotokollen namens IP Security (IPSec), die von der Internet Engineering Task Force (IETF) entwickelt wurden, um die Sicherheit von Datenübertragungen zu gewährleisten.
Als IPv6 erstmals auf den Markt kam, musste die gesamte Netzwerkkommunikation mit dem weit verbreiteten IPSec-Protokoll verschlüsselt werden.
Durch die Verschlüsselung Ihrer Daten vor dem Senden über das Internet stellt IPv6 sicher, dass niemand sie lesen kann, wenn er sie abfängt.
Dennoch kann IPSec auf IPv4 eingesetzt werden; Daher kann IPv4 zumindest grundsätzlich das gleiche Maß an Sicherheit bieten wie IPv6.
Aufgrund der damit verbundenen Kosten hat sich dies jedoch nicht durchgesetzt. Der Wechsel von IPv4 zu IPv6 wird zweifellos zu einem Anstieg der Popularität von IPSec führen.
Obwohl IPv6 irgendwann sicherer als IPv4 werden wird, behaupten einige Experten, dass IPv6-Kunden bis dahin wahrscheinlich stärker von Sicherheitslücken bedroht sind.
Geschwindigkeit
Mehrere Sicherheitsunternehmen führten Leistungstests auf IPv4- und IPv6-kompatiblen Websites durch und stellten keinen Unterschied im Durchsatz bei direkten Verbindungen zwischen den beiden Protokollen fest.
Weitere Daten deuten jedoch auf eine bessere Leistung von IPv6 gegenüber IPv4 hin.
Untersuchungen von Akamai haben beispielsweise ergeben, dass IPv6 IPv4 in den vier beliebtesten Mobilfunknetzen in den USA übertrifft.
Eine weitere ist eine Entdeckung von Facebook’s Engineering-Team: wird geladen Facebook über IPv6 kann 10–15 % schneller sein als das Laden über IPv4.
IPv6-Verbindungen haben gegenüber IPv4-Verbindungen aufgrund ihrer direkten Verbindung zum Netzwerk einen Vorteil.
Der IPv4-Verkehr muss über Stateful-NAT-Server laufen, da er trotz niedrigerer Paketheader als IPv6 immer noch deutlich größer ist.
Autokonfiguration
Die automatische Konfiguration zustandsloser Adressen ist eine Schlüsselfunktion von IPv6, die in IPv4 (SLAAC) nicht verfügbar war. Um eine IPv4-Adresse zu erhalten, war ein DHCP-Server erforderlich.
Bei IPv6 benötigt das Gerät nur die Netzwerk-ID des Routers (die ersten 64 Bit), um eine vollständige IPv6-Adresse zu erstellen, aber die Host-ID (der zweite Satz von 64 Bit) kann lokal generiert werden.
Der Router gibt seine Netzwerkadresse über regelmäßige Unicasts bekannt, die das Gerät ermitteln kann, indem es eine „Router Solicitation“ (RS) sendet, um sie anzufordern.
Was, kein DHCP-Server, ist jetzt erforderlich? Um ehrlich zu sein, gab es keine. Auch in einem Dual-Stack-IPv4/IPv6-Netzwerk ist für die IPv4-Verwaltung weiterhin ein DHCP-Server erforderlich.
Wenn Sie dies jedoch nicht getan haben, ist der Server weiterhin erforderlich, damit Ihre Geräte die anderen DHCP-Einstellungen empfangen können.
Wenn Sie eine strengere Kontrolle über die Zuweisung Ihrer IP-Adresse benötigen, stellen Sie möglicherweise fest, dass eine „zustandsbehaftete“ Konfiguration (ähnlich dem Konfigurationsprozess von IPv4) erforderlich ist.
Multicasting
IPv6 nutzt Multicasting, was einen weiteren wichtigen Unterschied zu IPv4 darstellt.
Es ist eine Möglichkeit, mit einer großen Gruppe von Menschen zu kommunizieren, die alle Interesse daran bekundet haben, die gleiche Botschaft zu hören.
Die Möglichkeit, eine Multicast-Nachricht zuzustellen, ist in IPv4 verfügbar, aber nicht erforderlich; Daher ist Rundfunk die üblichere Kommunikationsmethode.
Es ist ineffizient, eine Nachricht an ein beliebiges Gerät im Netzwerk zu senden und zu erwarten, dass alle sie für relevant halten. Dies erfordert zusätzliche Verarbeitungszeit und Bandbreite.
Aus diesem Grund unterstützt IPv6 keine Broadcast-Nachrichten und macht Multicasting zu einer erforderlichen und nicht zu einer zusätzlichen Funktion.
Koexistenz von IPv4 und IPv6
Auch wenn der Rest des Internets auf IPv6 umsteigt, werden IPv4- und IPv6-Subnetze weiterhin nebeneinander existieren, und es sind mehrere Strukturen vorhanden, um dies zu erleichtern.
Dazu gehören NAT der 6. Generation, Burrowing, Gateway-Server-Unterstützung und Stateless IP/ICMP Translation (SIIT).
Die meisten Taktiken können über Firewalls und Switches zwischen den IPv4- und IPv6-Netzwerken kommuniziert werden.
Das SIIT-Netzwerk verwendet den Adressraum::/96 und führt die 32-Bit-IPv4-zu-6-Byte-IPv6-Adresszuordnung durch.
Dadurch können IPv6-Hubs eine direkte Verbindung zu IPv4-Hosts herstellen. IPv6 überbrückt IPv4-Netzwerke im sechsten Bereich (IPv6 Fast Organization).
Es tunnelt den IPv4-Verkehr unter IPv6. Es ist mit Hilfe von Internetdienstanbietern angekommen.
Dual-Stack-Vermittlungsserver können in beide Richtungen funktionieren und IPv4- und IPv6-Verbindungen überbrücken. Aufgrund der manuellen Konfiguration sind Proxyserver bestenfalls eine Übergangslösung.
Dies zeigt an, dass das Gateway mit IPv6-Netzwerken kommunizieren kann. Diese Funktion ist in vielen modernen Unternehmens- und Verbrauchergeräten integriert.
Allerdings unterstützen viele ältere Geräte nur IPv4. Da ein separater Zugangspunkt erforderlich ist, erfolgt die IPv4-zu-IPv6-Übersetzung außerhalb des Netzwerks des Kunden.
Auch der Einsatz eines Doppelstapels dürfte erforderlich sein. IPv4- und IPv6-Verkehr können im selben Netzwerk koexistieren.
Eine Anwendung, die auf einem Dual-Stack-Host ausgeführt wird, kann mit beiden Geräten kommunizieren und ihr Datenverkehr kann bei Bedarf an die Außenwelt weitergeleitet werden.
Sogar Double-Stack-Switches können als Portale fungieren.
IPv4 oder IPv6: Welches soll verwendet werden?
Auf die Frage, ob IPv6 oder IPv4 genutzt werden soll, gibt es keine eindeutige Antwort. Die Verwendung von IPv6-Adressen ist entscheidend für die Zukunft des Internets.
Möglicherweise gibt es Möglichkeiten, weiterhin IPv4-Adressen zu verwenden, nachdem die verfügbaren Adressen aufgebraucht sind.
Dies kann jedoch einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Internetleistung haben oder zu anderen Komplikationen führen.
Am wichtigsten ist vielleicht, dass IPv6 für die Entwicklung brandneuer Dienste und Produkte von entscheidender Bedeutung sein könnte.
IPv6 ist nicht schneller als IPv4, aber es würde dem Internet einen viel größeren Pool an verfügbaren IP-Adressen bieten, wenn alle umsteigen würden.
Wenn IPv6 so viel besser ist, warum nutzen wir es dann immer noch?
IPv4 und IPv6 sind nicht kompatibel, was die Ursache des Problems ist. Aus diesem Grund kann die Einführung und Implementierung von IPv6 eine Herausforderung darstellen.
Die meisten aktuellen Softwareprogramme und Dienste funktionieren nur mit IPv4-Adressen.
Stellen wir uns vor, wir hätten jedem Gerät plötzlich eine neue IP-Adresse gegeben. In solchen Fällen wären die meisten Websites und Apps für Benutzer nicht zugänglich und das Web als Ganzes wäre in Trümmern.
Warum ist es wichtig, Ihre IP-Adresse zu schützen?
Wenn die IP-Adresse einer Person öffentlich bekannt wird, entstehen viele potenzielle Sicherheits- und Datenschutzrisiken, wie etwa Paket-Sniffing und Spionage.
Hacker können persönliche Daten über Sie und Ihre Online-Banking-Aktivitäten erfahren, indem sie Ihren Netzwerkverkehr auf IP-Ebene abfangen.
In der Zwischenzeit kann Ihre Online-Aktivität von Ihrem heimischen Internetdienstanbieter (ISP), der Regierung und anderen Online-Unternehmen und -Organisationen überwacht werden.
Einige Websites lassen Sie aufgrund der Standortinformationen in Ihrer IP-Adresse nicht herein.
Daher können sie den Zugriff je nach Standort und Art des verfügbaren Materials einschränken. Bei Bedarf greifen sie möglicherweise sogar darauf zurück, Ihren Zugriff auf die Website vollständig zu sperren.
Aus diesem Grund ist es wichtig, Ihre Online-Anonymität mit einem VPN zu schützen, das ruhende und übertragene Daten verschlüsselt.
Sobald Sie einen neuen virtuellen Standort und eine neue IP-Adresse haben, sind Sie vor Hackern, Schnüfflern und anderen Online-Bedrohungen sicher.
Abschließende Gedanken
In diesem Artikel wird alles untersucht und definiert, was Sie über IPv6 vs. IPv4 wissen müssen.
IPv6-Adressen sind 128 Bit lang, während IPv4-Adressen nur 32 Bit belegen.
IPv6 hat im Vergleich zu IPv4 einen kurzen Header und einen riesigen Adressraum.
Um den steigenden Anfragen nach IP-Adressen gerecht zu werden, erweitert IPv6 die IP-Adresse von 32 Bit auf 128 Bit.
IPv6 wurde entwickelt, um sicherer zu sein.
IPv6 umfasst die gesamte IP Security (IPSec)-Suite der IETF-Sicherheitsprotokolle zum Schutz von Daten, zur Authentifizierung von Benutzern und zur Verschlüsselung der Kommunikation.
IPv4 und IPSec können jedoch vollständig integriert werden.
