การความแตกต่างของ IPv6 และ IPv4 คืออะไร?
IPv4 และ IPv6 ระบบที่ระบุที่อยู่อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล (IP) สองรุ่น IP เป็นชุดของกฎการสื่อสารที่ให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต โดยแกนหลักแล้ว อินเทอร์เน็ตเป็นชุดอุปกรณ์หลายพันล้านเครื่องที่แบ่งปันข้อมูลซึ่งกันและกันผ่านเทคโนโลยีเครือข่าย IP ใช้ระบบการกำหนดหมายเลข เพื่อให้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทุกเครื่องมีหมายเลขประจำตัวหรือที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกัน IPv4 ใช้รูปแบบที่อยู่ 32 บิตและสามารถรองรับพื้นที่ที่มีอยู่มากกว่า 4 พันล้านแห่ง ด้วยการขยายระบบอินเทอร์เน็ตและ Internet of Things (IoT) IPv4 ได้พิสูจน์ว่าไม่เพียงพอในช่วงการอ้างอิง IPv6 กำลังถูกยกเลิก ซึ่งจะใช้รูปแบบที่อยู่ 128 บิตและสามารถรองรับที่อยู่ได้มากกว่า 1x10 36 รายการ
ความคล้ายคลึงกันระหว่าง IPv4 และ IPv6 คืออะไร?
ฟังก์ชันหลักของทั้ง IPv4 และ IPv6 คือการส่งและรับข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต ซึ่งสามารถกำหนดเส้นทางไปยังอุปกรณ์ที่ถูกต้องโดยไม่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่าย การกำหนดเส้นทางหรือการระบุโฟลว์แพ็คเก็ต เป็นเทคโนโลยีหลักที่อยู่เบื้องหลังการสื่อสารทางอินเทอร์เน็ตทั้งหมด ส่วนต่อไปนี้อธิบายความคล้ายคลึงกันบางอย่าง
ระบบการตั้งชื่อที่กำหนด
เช่นเดียวกับที่แต่ละประเทศในโลกมีชื่อที่ไม่ซ้ำกัน IPv4 และ IPv6 ได้รับการออกแบบเพื่อเป็นวิธีในการตั้งชื่อหรือระบุอุปกรณ์ทุกเครื่องบนอินเทอร์เน็ตอย่างเป็นเอกลักษณ์ ซึ่งรวมถึงคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ และอุปกรณ์เครือข่าย IoT
โปรโตคอลหลัก
ทั้ง IPv4 และ IPv6 เป็นส่วนหนึ่งของชุดโปรโตคอลควบคุมการส่ง/โปรโตคอลอินเทอร์เน็ต (TCP/IP) โปรโตคอลเหล่านี้ควบคุมกรอบการทำงานมาตรฐานสำหรับอินเทอร์เน็ตตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1980 ชุด TCP/IP ยังรวมถึงโปรโตคอลข้อมูลผู้ใช้ (UDP) แม้จะมีชื่อ IP เวอร์ชันสี่ชื่อ แต่ IPv4 ก็เป็นโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตตัวแรก ในทำนองเดียวกัน IPv6 ถูกระบุครั้งแรกในปี 1995 แต่ก็ไม่ได้เผยแพร่เป็นมาตรฐานอินเทอร์เน็ตหรือส่วนหนึ่งของชุด TCP/IP จนถึงปี 2017
การส่งข้อมูลแบบไม่มีการเชื่อมต่อ
IPv4 และ IPv6 เป็นโปรโตคอลไร้การเชื่อมต่อที่ใช้การกำหนดเส้นทางแบบหลายแพ็คเก็ต เพื่อแบ่งข้อมูลออกเป็นบล็อกขนาดเล็กเพื่อส่งผ่านอินเทอร์เน็ต IPv4 และ IPv6 กำหนดเส้นทางที่แต่ละแพ็คเก็ตเหล่านี้ใช้ ซึ่งหมายความว่าแพ็คเก็ตจากข้อมูลส่วนเดียวกันอาจใช้เส้นทางการเข้าชมอินเทอร์เน็ตที่แตกต่างกันทั่วอินเทอร์เน็ต แพ็คเก็ตจะถูกประกอบใหม่ตามลำดับที่ถูกต้องบนอุปกรณ์รับ สิ่งนี้ทำโดย TCP หรือ UDP ที่เลเยอร์การลำเลียงใน โมเดล OSI
ข้อแตกต่างที่สำคัญ: เมื่อเปรียบเทียบ IPv4 กับ IPv6
แพ็คเก็ต IPv4 และ IPv6 ประกอบแตกต่างกันโดยมี IPv6 มีส่วนหัวที่แตกต่างกันและพื้นที่ส่วนหัวสั้นโดยรวม IPv6 ยังมีแพ็คเก็ตส่วนหัวแยกต่างหากแ เป็นคุณสมบัติในการขยายตัวเลือกการกำหนดเส้นทาง ความแตกต่างหลักสามประการจากมุมมองของผู้ใช้ มีดังต่อไปนี้
พื้นที่ที่อยู่
พื้นที่ที่อยู่เต็มของ IPv4 คือ 2³² หรือที่อยู่ IP 4,294,967,296 IPv6 มีพื้นที่ที่อยู่ที่สูงขึ้นอย่างมากที่ 2¹²⁸ หรือ 3.403×10³⁸ หรือ 340,282,366,920,938,000,000,000,000,000,000,000,000 ที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกัน ตัวเลขนั้นในภาษาอังกฤษแปลเป็นประมาณ 340 อันเดซิลเลี่ยน 300 เดซิลเลียน
จากที่อยู่อินเทอร์เน็ต IPv4 มีที่อยู่ IP ที่สงวนไว้ประมาณ 588 ล้านแห่ง ส่วนที่เหลือจะเปิดเผยต่อสาธารณะ เนื่องจากการขยายตัวของอุปกรณ์อินเทอร์เน็ตที่อยู่อินเทอร์เน็ต IPv4 ที่ไม่ได้จัดสรรจึงหมดลงในปี 2011 ในขณะที่ IPv6 จะแก้ปัญหาพื้นที่ที่อยู่หมดนี้ แต่การแก้ไขเป็นนามธรรมโดยการการจัดวางระบบที่อยู่อื่น ๆ เช่น Network Address Translation (NAT) บน IPv4
IPv6 ยังมีที่อยู่ IP ที่สงวนไว้จำนวนมาก อย่างไรก็ตามด้วยพื้นที่ที่อยู่โดยรวมที่ใหญ่กว่ามาก นี่ไม่ใช่จำนวนที่สำคัญในการเปรียบเทียบ เมื่อพิจารณาจากประมาณการปัจจุบัน พื้นที่ที่อยู่นั้นไม่มีที่สิ้นสุด
การตั้งชื่อ
ใน IPv4 ชื่อที่อยู่จะแสดงด้วยที่อยู่ตัวเลขของตัวเลขสี่ตัวเลขทศนิยม (ในช่วง 0-255) แต่ละตัวแทนแปดบิตแยกด้วยจุดเต็มสามจุด:
197.0.0.1
ใน IPv6 ชื่อที่อยู่แสดงด้วยเลขฐานสิบหกแปดตัวที่ประกอบด้วยตัวเลข (0-9) และตัวอักษร (A-F) แต่ละตัวแทนของสี่บิตแยกด้วยโคลอน:
2600:1400:d:5a3::3bd4
ค่าศูนย์หลายตัวภายในกลุ่มสามารถบีบอัดลงในบล็อกโคลอนที่ว่างอยู่ได้
ประเภทการสื่อสาร
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการสื่อสารทั้ง IPv4 และ IPv6 รองรับประเภทการระบุที่แตกต่างกัน ดังนั้นอุปกรณ์หนึ่งเครื่องสามารถสื่อสารกับอุปกรณ์หลายเครื่องในเครือข่ายพร้อมกัน IPv4 รองรับการกำหนดเส้นทางแบบหนึ่งต่อหนึ่ง (Unicast), แบบตัวต่อทุกคน (ออกอากาศ) และการระบุตัวต่อหลายตัว (Multicast) ด้วยการกำหนดเส้นทางแบบหลายแพ็คเก็ต อีกทางหนึ่ง IPv6 รองรับการกำหนดที่อยู่ Unicast, Multicast และ Anycast ด้วยการกำหนดเส้นทางแบบหลายแพ็คเก็ต ในการสื่อสาร Anycast แพ็คเก็ตข้อมูลจะถูกส่งจากผู้ส่งรายหนึ่งไปยังผู้รับหลายรายที่ใกล้ที่สุดที่มีที่อยู่ Anycast เดียวกัน “ที่ใกล้ที่สุดจะถูกกำหนดโดยโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางที่คำนวณเส้นทางที่สั้นที่สุดหรือต้นทุนต่ำสุดเพื่อไปถึงปลายทาง
การปรับปรุง IPv6 บน IPv4 เป็นอย่างไร?
IPv6 มีประสิทธิภาพดีกว่า IPv4 เนื่องจาก IPv4 ต้องใช้ Network Address Translation (NAT) เพื่อทำงานตามที่คาดไว้ นักแปลเหล่านี้ได้รับการติดตั้งในเครือข่ายเพื่อเพิ่มพื้นที่ที่อยู่ของ IPv4 ซึ่งหมายความว่าแพ็คเก็ตสามารถกำหนดเส้นทางไปยังอุปกรณ์ที่ถูกต้องได้ แม้ว่าจำนวนที่อยู่ IP แบบสแตนด์อโลนจะหมดไปเมื่อนานมานี้ ด้วย IPv6 ไม่จำเป็นต้องใช้ NAT อีกต่อไป ซึ่งจะขจัดค่าโสหุ้ยด้านประสิทธิภาพของการแปล การปรับปรุงอื่น ๆ ของ IPv6 มีดังต่อไปนี้
การกำหนดค่าอัตโนมัติ
IPv4 จำเป็นต้องใช้เซิร์ฟเวอร์ Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) เพื่อจัดการการกำหนดที่อยู่ IP และระบุเครื่องที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย ใน IPv6 มีการใช้การกำหนดค่าอัตโนมัติที่อยู่ไร้สถานะ (SLAAC) ซึ่งอุปกรณ์สามารถกำหนดค่าที่อยู่ของตนเองโดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องใช้บุคคลภายนอกหรือโปรโตคอล การไม่ต้องการ DHCP แล้ว จะส่งผลให้การรับส่งข้อมูลโดยรวมในเครือข่ายน้อยลงอีกด้วย
การกำหนดเส้นทาง
IPv6 มีคุณสมบัติที่ทำให้การกำหนดเส้นทางบนอินเทอร์เน็ตมีประสิทธิภาพมากกว่า IPv4 ซึ่งรวมถึงการลบ NAT การลดความซับซ้อนของส่วนหัว เส้นทางโปรโตคอลการค้นพบใกล้เคียง (NDP) การระบุลำดับชั้น ซับเน็ตและการรวมเส้นทาง
การรักษาความปลอดภัย
IPv6 สร้างความปลอดภัยในโปรโตคอลได้มากกว่า IPv4 รวมถึง การรักษาความปลอดภัยของอินเทอร์เน็ตโปรโตคอล (IPsec) ซึ่งถือเป็นมาตรฐาน ความสามารถในการรวมส่วนขยายความเป็นส่วนตัว และโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น เช่น OSPFv3
คุณจะใช้ IPv6 ผ่าน IPv4 เมื่อไหร่?
แม้จะมีการปรับปรุง IPv6 ผ่าน IPv4 แต่อินเทอร์เน็ตส่วนใหญ่ยังคงทำงานบน IPv4 เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานรุ่นเก่าใช้ IPv4 การอัปเดตเป็น IPv6 อาจเป็นการย้ายที่มีค่าใช้จ่ายสูงและซับซ้อน อย่างไรก็ตาม IPv6 กำลังกลายเป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมที่เครือข่ายที่ล้ำสมัยเป็นประโยชน์ เช่น ISP และการผลิตอุปกรณ์เคลื่อนที่หรือ IoT
สำหรับองค์กรที่ต้องการสร้างโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายที่ทันสมัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับข้อกำหนด IoT และไมโครเซอร์วิสที่ซับซ้อน การสร้างด้วย IPv6 เป็นค่าเริ่มต้นเป็นการตัดสินใจทางสถาปัตยกรรมที่ชาญฉลาด ในทำนองเดียวกัน IPv6 สามารถรับประกันความยั่งยืนของเครือข่ายในอนาคตสำหรับองค์กรระดับโลกขนาดใหญ่ที่กำลังดิ้นรนกับการจัดการค่าโสหุ้ย IPv4 และจัดการกับความเหนื่อยล้า
สรุปความแตกต่าง: IPv4 เมื่อเทียบกับ IPv6
| IPv4 |
IPv6 |
|
| คืออะไร |
โปรโตคอลอินเทอร์เน็ตเวอร์ชันสี่ |
โปรโตคอลอินเทอร์เน็ตเวอร์ชันหก |
| ขนาดที่อยู่ |
32 บิตหรือ 2 32 ที่อยู่ IP |
128 บิตหรือ 2 128 ที่อยู่ IP |
| มาตรฐานการตั้งชื่อ |
ที่อยู่ IP แบบตัวเลข ตัวเลขสามหลักสี่ชุด คั่นด้วยจุดเต็ม 197.0.0.1 |
ที่อยู่แบบตัวอักษรและตัวเลข จำนวนเลขฐานสิบหก สี่อักขระแปดชุด คั่นด้วยเครื่องหมายคอลอน 2600:1400:d:5a3::3bd4 |
| ที่อยู่แบบลูปแบ็ค |
127.0.0.1 |
::1 |
| ระบุการแปลที่อยู่ |
ใช่ ผ่าน Network Address Translation (NAT) |
ใช้ไม่ได้ |
| การกำหนดเลขที่อยู่แพ็คเก็ต |
Unicast ออกอากาศ และ Multicast |
Unicast, Multicast, and Anycast |
| การกำหนดค่าที่อยู่ |
การกำหนดค่าด้วยตนเองและ DHCP |
การกำหนดค่าอัตโนมัติบนอุปกรณ์โดยใช้การกำหนดค่าอัตโนมัติที่อยู่ไร้สถานะ (SLAAC) DHCPv6 ยังรองรับสำหรับการเชื่อมต่อแบบสเตท |
| ขนาดส่วนหัว |
ตัวแปร; 20 ไบต์ ซึ่งสามารถเพิ่มได้ถึง 60 ไบต์เมื่อเพิ่มฟิลด์และธงตัวเลือก |
แก้ไข; 40 ไบต์ ขนาดของส่วนหัวส่วนขยายแยกต่างกันแตกต่างกันไป |
| เช็คซัมส่วนหัว |
ใช้ได้ |
ใช้ไม่ได้ |
| อุปกรณ์เสริมเพิ่มเติม |
การสนับสนุนแบบจำกัดสำหรับการควบคุมเสริม |
มีส่วนหัวส่วนขยายจำนวนมากที่พร้อมใช้งานเพื่อปรับปรุงการกำหนดเส้นทาง การแยกส่วน คุณภาพการบริการและอื่น ๆ |
| ความเป็นส่วนตัว |
การปิดบังที่อยู่ IP เพื่อซ่อนแปดบิตสุดท้ายของที่อยู่ |
ส่วนขยายความเป็นส่วนตัวของ IP ที่ใช้ที่อยู่ชั่วคราวแบบสุ่ม |
| การแยกส่วน |
จัดการโดยเราเตอร์ |
จัดการโดยผู้ริเริ่มต้น |
| ความละเอียด DNS |
บันทึก |
บันทึก AAAA |
| ประสิทธิภาพการกำหนดเส้นทาง |
จัดการในส่วนหัว |
จัดการในการกำหนดตารางเส้นทาง |
| การสนับสนุนมือถือ |
ต้องใช้ IP มือถือ |
ในตัว |
AWS สามารถช่วยในเรื่องข้อกำหนด IPv4 และ IPv6 ของคุณได้อย่างไร?
Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) ช่วยให้คุณจัดเตรียมส่วนที่แยกกันของ AWS cloud ได้อย่างสมเหตุสมผล ซึ่งคุณสามารถเรียกใช้ทรัพยากร AWS ในเครือข่ายเสมือนที่คุณระบุได้ คุณสามารถควบคุมระบบเครือข่ายเสมือนได้อย่างสมบูรณ์ รวมถึงการเลือกช่วงที่อยู่ IP ด้วยตนเอง การสร้างซับเน็ต และการกำหนดค่าของตารางการจัดเส้นทางและเกตเวย์เครือข่าย
คุณสมบัติ Amazon VPC IPv6 บน AWS ช่วยให้คุณโฮสต์แอปพลิเคชันในสภาพแวดล้อมเครือข่ายเสมือนแบบสองสแต็คและแบบ IPv6 เท่านั้น คุณสามารถทำการเชื่อมต่อ IPv6 ผ่าน VPC ของ Amazon ตลอดจนการเข้าและออกอินเทอร์เน็ต ความสามารถเฉพาะของ IPv6 ได้แก่:
- ซับเน็ตเฉพาะ IPv6 และอินสแตนซ์ EC2 เท่านั้น
- เกตเวย์ NAT ที่รองรับการแปล IPv6 เป็น IPv4
- Elastic Load Balancer กับเป้าหมาย IPv6
- รองรับ IPv6 ของ Amazon EKS
สร้างสถาปัตยกรรมที่ปรับขนาดได้สูงบน IPv6 ในขณะที่ยังคงความเข้ากันได้ย้อนหลังกับเวิร์กโหลด IPv4 ที่มีอยู่ของคุณ เริ่มต้นใช้งาน IPv6 บน AWS ด้วยการสร้างบัญชี วันนี้
