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如何检查IPv6和IPv4与常见IP类型应用程序之间的差异

几天前,我们看到了iphone13的发布,官方网站被抢购一空。今天的互联网发展迅速。几乎每个家庭都有笔记本电脑、智能手机、数字手表、物联网设备、家庭自动化组件和其他连接到家庭网络或互联网的设备。设备通过各种网络协议进行通信,其中TCP和IP是最常用的协议。连接到网络的每个设备都必须有一个IP地址,用于标识网络上的设备。

由于早期采用了IPv4地址,即使资源短缺,我们也逐渐开始提供和使用IPv6这种地址协议。在本文中,我们还将整理IPv6和IPv4之间的差异,因为我们需要知道,在早期,由于缺少IP地址,瓦片移动器的VPS主机公司也取消了低成本的VPS包。

什么是IP(互联网协议)?

作为人类,我们用自己的名字来识别和交流。类似地,在计算世界中,设备使用IP地址相互识别和交互。所有计算设备相互通信所使用的通用语言称为协议。与人类语言类似,该协议也有一套格式化和处理数据的规则。

Internet协议(IP)是一组规则,用于指定计算机之间的数据寻址和路由。它主要用于网络传输协议,如TCP和UDP。由于这种独特的寻址方式,今天的互联网得以存在。IANA管理连接到Internet的网络/站点的IP地址范围。然而,如果我们运行一个孤立的本地网络基础设施,我们可以根据自己的喜好分配号码。现在让我们仔细看看这两种体系结构的本质和它们的比较分析。

什么是IPv4?

互联网协议(IP)的第一个主要版本是第4版(IPv4)。它使用32位网络寻址体系结构,进一步划分为四个8位数字,称为八位字节。例如,google.com的IP地址是141.251.36.46。这种格式称为点分四元数表示。这些IP地址可以手动配置或通过DHCP服务器自动获取。

要检查远程设备的实时状态,我们可以使用ping命令来探测IP:

ping-c1 google.com

然后我们可以看到反馈:

PING google.com(142.251.36.46)56(84)字节的数据。来自ams17s12-in-f14.1e100.net(142.251.36.46)的64字节:icmp_uuq=1 ttl=116时间=247毫秒。。。

IP地址分为网络地址和主机地址,用于创建子网。子网编号有助于确定IP的网络和主机部分。此外,可用IP空间分为五个不同的类别,如下表所示。

地址类 IP范围 子网掩码 网络数量 每个网络的主机数
甲级 1.0.0.0至126.0.0.0 255.0.0.0 一百二十六 16,777,214
B类 128.0.0.0至191.255.0.0 255.255.0.0 16,282 65,534
C类 192.0.0.0至223.255.255.0 255.255.255.0 2,097,150 二百五十四
D类 224.0.0.0至239.255.255.255 多播
E类 240.0.0.0至255.255.255.255 研究/保留/实验

子网的计算涉及屏幕后面的一些数学量表。为了简化计算,我们可以使用IPCalc或subnetcalc等工具对IPv4子网进行分区。以下剪辑显示了如何使用这些工具:

ipcalc 110.0.20.18/24

然后查看输出值:

地址:110.0.20.18 01110.00000000.0000100。00010010网络掩码:255.255.255.0=24 11111111.11111111.11111111。00000000通配符:0.0.0.255 00000000.00000000.00000000。11111111=>网络:110.0.20.0/24 01101110.00000000.0000100。00000000主机名:110.0.20.101110.00000000.0000100。00000001主机最大值:110.0.20.254 01101110.00000000.0000100。11111110广播:110.0.20.255 01101110.00000000.0000100。11111111主机/网络:254 A类

这里,来自机器a(10.235.64.58)的流量到达互联网云左侧的路由器网关接口(10.235.64.57)。它通过互联网路由到谷歌服务器网关,最后到达目标服务器。

什么是IPv6?

Internet协议版本6是Internet协议(IP)的更新版本。互联网协议第6版旨在取代旧版本(IPv4),该版本截至2018年承载了75%的互联网总流量(来源:谷歌IPv6统计数据)。IPv6地址为128位(16字节),使用32位十六进制数字。同时将这些数字进一步分为八组,每组四位进行管理。简要说明如下所示。

IPv6命名约定中涉及的基本步骤很少。

IPv6地址分为三种类型:单播、多播和选播。单播地址是单个网络接口和传输到该特定接口的数据包。此外,单播地址具有本地(链路本地)和全局范围级别。多播地址是数据包传输到的组接口。选播地址是组接口和传输到最近接口的数据包。下面列出了几个著名的地址。

]::1/128 环回地址
ff00::/8 多播地址
fe80::/10 链接本地地址
2001::/16 常规IPv6单播地址
2002::/16 6to4单播地址
subnetcalc 2001:4860:4860::8888/64

查看输出。

地址=2001:4860:4860::8888 2001=0010000000000001 4860=01001000 011000004860=01001000 01100000=00000000 00000000 0000=00000000 00000000 0000=00000000 00000000 0000=00000000 00000000 00000000 8888=10001000 1000000网络=2001:4860:4860::/64网络掩码=ffff:ffff:ffff::通配符掩码=::ffff:ffff:ffff:ffff主机位=64Max.Hosts=18446744073709551616(2^64-1)主机范围={2001:4860:4860::1-2001:4860:4860:4860:0:ffff:ffff:ffff}Properties=-2001:4860:4860::8888是2001:4860:4860::/64-全局单播属性:+Interface ID=0000:0000:8888+Sol中的主机地址。节点MC=ff02::1:ff00:8888 GeoIP Country=美国DNS主机名=DNS.google

类似地,IPv6数据包具有报头和有效负载。标头大小固定为40字节,源地址和目标地址占用32字节。示例数据包格式如下所示。

虽然IPv6有许多优点,但它不能取代IPv4。两个协议版本必须共存一段时间才能无缝迁移。因此,服务提供商正在提供一个双栈支持系统,该系统具有能够理解IPv4和IPv6数据包的网络接口。

我们只是熟悉IPv4和IPv6吗

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