ساختار و انواع IPv4 و IPv6 و مقایسه آن ها

مقدمه

پروتکل اینترنت (IP) مجموعه‌ای از قوانین است که نحوه ارتباط دستگاه‌ها در یک شبکه را تعیین می‌کند. دو نسخه اصلی از IP وجود دارد: IPv4 و IPv6. در این مقاله، به بررسی ساختار و انواع این دو پروتکل و مقایسه آنها می‌پردازیم.

IPv4

IPv4 اولین نسخه از پروتکل IP است که در سال 1983 معرفی شد. این پروتکل از آدرس‌های 32 بیتی استفاده می‌کند که می‌تواند حدود 4.3 میلیارد آدرس منحصر به فرد را پشتیبانی کند. با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت، فضای آدرس IPv4 به تدریج در حال اتمام است.

ساختار IPv4

آدرس IPv4 از چهار بخش تشکیل شده است که با نقطه از هم جدا می‌شوند. هر بخش می‌تواند یک عدد بین 0 تا 255 باشد. برای مثال، 192.168.1.1 یک آدرس IPv4 معتبر است.

ساختار IPv4

انواع IPv4

آدرس‌های IPv4 به دو دسته خصوصی و عمومی تقسیم می‌شوند. آدرس‌های خصوصی برای استفاده در شبکه‌های داخلی سازمان‌ها و منازل رزرو شده‌اند و در اینترنت قابل مسیریابی نیستند. آدرس‌های عمومی توسط سازمان‌های تخصیص دهنده آدرس IP به کاربران و سازمان‌ها اختصاص داده می‌شوند و در اینترنت قابل مسیریابی هستند.

مهم‌ترین ویژگی‌های IPv4

• سادگی: IPv4 به دلیل ساختار ساده خود، به راحتی قابل فهم و پیاده‌سازی است.
• گستردگی: IPv4 سال‌ها به عنوان پروتکل اصلی اینترنت مورد استفاده قرار گرفته است و همچنان توسط بسیاری از دستگاه‌ها و شبکه‌ها پشتیبانی می‌شود.
• کمبود آدرس: اصلی‌ترین مشکل IPv4، کمبود فضای آدرس است. با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت، این مشکل جدی‌تر شده است.
• امنیت: IPv4 به طور پیش فرض از امنیت بالایی برخوردار نیست و برای افزایش امنیت آن باید از پروتکل‌های دیگری مانند IPsec استفاده شود.

IPv6

IPv6 نسخه جدیدتر پروتکل IP است که برای رفع مشکل کمبود آدرس در IPv4 معرفی شده است. این پروتکل از آدرس‌های 128 بیتی استفاده می‌کند که می‌تواند تعداد بسیار زیادی آدرس منحصر به فرد را پشتیبانی کند. آدرس IP مجموعه‌ای از اعداد است که به دستگاه‌های مختلف در شبکه، مانند کامپیوترها، تلفن‌های هوشمند و وب‌سایت‌ها، هویت منحصر‌به‌فردی می‌دهد. این آدرس‌ها مانند کدپستی عمل می‌کنند و به دستگاه‌ها می‌گویند چگونه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

ساختار IPv6

آدرس IPv6 از هشت بخش تشکیل شده است که با دو نقطه از هم جدا می‌شوند. هر بخش می‌تواند یک عدد هگزادسیمال باشد. برای مثال، 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 یک آدرس IPv6 معتبر است.

ساختار IPv6

انواع IPv6

آدرس‌های IPv6 نیز مانند IPv4 به دو دسته خصوصی و عمومی تقسیم می‌شوند. آدرس‌های خصوصی برای استفاده در شبکه‌های داخلی رزرو شده‌اند و در اینترنت قابل مسیریابی نیستند. آدرس‌های عمومی توسط سازمان‌های تخصیص دهنده آدرس IP به کاربران و سازمان‌ها اختصاص داده می‌شوند و در اینترنت قابل مسیریابی هستند.

استفاده می‌کند که می‌تواند تعداد بسیار زیادی آدرس منحصر به فرد را پشتیبانی کند.

مهم‌ترین ویژگی‌های IPv6

• فضای آدرس بسیار بزرگ: IPv6 با استفاده از آدرس‌های ۱۲۸ بیتی، فضای آدرس بسیار بزرگتری را نسبت به IPv4 فراهم می‌کند. این امر مشکل کمبود آدرس را برای همیشه حل می‌کند.
• امنیت بیشتر: IPv6 به طور پیش فرض از پروتکل IPsec پشتیبانی می‌کند که امنیت بالاتری را برای ارتباطات فراهم می‌کند.
• مسیریابی بهتر: IPv6 با ساده‌تر کردن ساختار هدر بسته‌ها، مسیریابی را بهبود می‌بخشد و سرعت انتقال داده‌ها را افزایش می‌دهد.
• پشتیبانی از دستگاه‌های تلفن همراه: IPv6 به خوبی از دستگاه‌های تلفن همراه و اینترنت اشیا پشتیبانی می‌کند و امکان اتصال آن‌ها به اینترنت را فراهم می‌کند.
• قابلیت پیکربندی خودکار: IPv6 به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا به صورت خودکار آدرس IP خود را دریافت کنند که مدیریت شبکه را آسان‌تر می‌کند.

مقایسه IPv4 و IPv6

جدول مقایسه آی پی نسخه 4 و نسخه 6

نتیجه‌گیری

IPv6 به دلیل فضای آدرس بیشتر و ویژگی‌های بهبود یافته، به تدریج جایگزین IPv4 خواهد شد. با این حال، به دلیل وجود تعداد زیادی دستگاه و شبکه که هنوز از IPv4 استفاده می‌کنند، فرآیند انتقال به IPv6 ممکن است سال‌ها طول بکشد.