初识 IPv4 和 IPv6

前言

2019 年 11 月 26 日，全球所有 43 亿个 IPv4 地址已分配完毕。

1.IPv4

IPv4是 Internet Protocol version 4 的缩写，中文翻译为互联网通信协议（TCP/IP协议）第四版，通常简称为网际协议版本 4。

IPv4 使用32位地址，4 字节，一共有 4,294,967,296（2^32）个。

IPv4 写为点分十进制的形式，格式为 nnn.nnn.nnn.nnn，4 个字节以点分割分为 4 段，每段一个字节，一个字节有 8 位，能表示的数字位 0-255，0<=nnn<=255。可省略前导 0。

TCP/IP 五层协议模型中，一次网络请求的经过为 应用层->传输层->网络层->数据链路层->物理层。一个请求数据也会从应用层到物理层经过层层包装。IPv4 作为网络层协议，在其报文结构中，同样包含了 IP 首部和数据部分，IPv4 的首部长度是可变的，范围在 20-60 字节之间。

2.IPv6

IPv6 是 Internet Protocol version 6 的缩写，中文翻译为互联网通信协议（TCP/IP协议）第 6 版，通常简称为网际协议版 6。IPv6 具有比 IPv4 大得多的编码地址空间，用它来取代 IPv4 主要是为了解决 IPv4 地址枯竭问题，同时它也在其他方面对于 IPv4 有许多改进。

IPv6 使用 128 位地址，16 字节，340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456（2^128）个。

IPv6 写为冒号 分 十六进制的形式，格式为 xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx，16 个字节以冒号分割分为 8 段，每段 2 个字节，一个字节有 8 位。可省略前导 0。

和 IPv4 一样，IPv6 的报文中同样包含首部和数据部分。IPv6 报文的首部是 40 个字节的固定长度。IPv6的头部内容比 IPv4 少了很多。在报文上，IPv6 和 IPv4 的主要区别是报文头的区别。

3.演进

IPv6 并不是 IPv4 协议的的升级，而是一个全新的协议，二者之间是无法互相兼容的。

为了保障 IPv4 向 IPv6 的顺利演进，国际互联网工程任务组（IETF）成立专门工作组进行研究，形成了三类技术方案：双栈技术、隧道技术、协议转换技术（NAT-PT）。

具体深入内容可以查阅资料，如果有哪些不对的地方烦请指认，先行感谢