پروتکل‌های IPv4 و IPv6 چیست؟

پروتکل‌های IPv4 و IPv6 چیست؟

در حال حاضر در نسخه از پروتکل اینترنت (IP) وجود دارد که عبارتند از IPv4 و IPv6

هر دو نوع شبکه آنلاین و تبادل داده را فعال می‌کنند با این تفاوت که دو نوع نسخه دستگاه ها را متفاوت شناسایی می‌کنند و ویژگی های متمایزی را ارائه می‌دهند.

اکنون سوالی که پیش می‌آید این است که کدام یک بهتر، سریعتر و ایمن تر

عمل می‌کند؟

ما در این مقاله به مقایسه‌ی IPv4 و IPv6 خواهیم پرداخت و تفاوت های آنها را مورد بررسی قرار می‌دهیم و خواهیم گفت که چرا تغییر IPv4 به IPv6 برای سلامت طولانی اینترنت حیاتی است. پس برای خواندن ادامه مطلب با ما همراه باشید.

IP چیست؟

پروتکل اینترنت (IP) مجموعه‌ای از قوانین شبکه است که کامپیوتر ها را قادر می‌سازد از طریق اینترنت با هم ارتباط برقرار کنند. IP دو هدف اصلی دارد

هر دستگاه و دامنه ای که به اینترنت متصل می‌شود را با اختصاص یک IP منحصر به فرد (یک سری ارقام که یک کامپیوتر یا یک دستگاه خاص را مشخص می‌کند) شناسایی می‌کنند.

شما وقتی چیزی را به صورت آنلاین ارسال می‌کنید، IP داده ها را به قطعات کوچکتری به نام بسته‌ها تقسیم می‌کنند. هر بسته دارای اطلاعات IP ضمیمه شده است که تضمین می کند هر چیزی که ارسال می کنید به گیرنده مناسب می رسد. این فرآیند به صورت خودکار انجام می شود و به شکل زیر است:

رایانه فرستنده از طریق یک روتر محلی، چه در خانه یا در اتاق سرور اداری، به اینترنت متصل می شود.

روتر (که دارای یک آدرس IP ثابت است که هرگز تغییر نمی کند) یک آدرس IP موقت (با نام مستعار پویا) به دستگاه اختصاص می دهد تا ارتباط را فعال کند.

IP فایل‌ها را با هدر (اطلاعات متشکل از منبع IP/مقصد و ابرداده) و بار (خود داده) به دیتاگرام تبدیل می‌کند.

پروتکل داده ها را درون بسته ها قرار می دهد.

IP بسته های داده را تجزیه می کند (تجزیه) و آنها را از طریق اینترنت به آدرس IP مشخص شده ارسال می کند.

هنگامی که داده ها به مقصد خود می رسند، IP فایل را بازسازی می کند (مجموعه مجدد) تا اجازه دسترسی را بدهد.

پروتکل اینترنت آدرس های IP را به طور تصادفی اختصاص نمی دهد. یک سازمان غیر دولتی به نام Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) آدرس های IP را به ارائه دهندگان خدمات اینترنتی (ISP) اختصاص می دهد که آدرس ها را به دستگاه های کاربر نهایی اختصاص می دهند.

اکثر شبکه ها IP را با TCP (پروتکل کنترل انتقال) یا UDP (پروتکل بسته داده کاربر) ترکیب می کنند تا یک ارتباط بین دستگاه ها ایجاد کنند که هر سه آنها بخشی از مجموعه گسترده‌تر پروتکل اینترنت (TCP/IP) هستند که قوانین مسیریابی و دریافت داده‌ها از طریق شبکه را کنترل می‌کنند.

IPv4 چیست؟

IPv4 اولین نسخه اصلی پروتکل اینترنت است که از دهه 1980 به عنوان مدل ارتباطی برای اینترنت مطرح شده است. این پروتکل 94 درصد از کل ترافیک آنلاین را در سال 2021 به خود اختصاص داد.

IPv4 آدرس های IP 32 بیتی را به دستگاه ها اختصاص می دهد. هر آدرس دارای چهار گروه از اعداد (بخش های 8 بیتی به نام octet) است که با یک نقطه از هم جدا شده اند، مانند:

192.158.1.38

مقدار هر اکتت از 0 تا 255 متغیر است، بنابراین مدل IPv4 شامل هر آدرسی بین 0.0.0.0 و 255.255.255.255 است. تمام آدرس های IPv4 دارای دو بخش هستند:

شناسه شبکه (سه اکتت اول) که نشان می دهد دستگاه در کدام شبکه است.
شناسه میزبان (هشت چهارم) که دستگاه خاص را در آن شبکه شناسایی می کند.
به عنوان مثال، اگر شبکه خانگی شما دارای آدرس 192.168.1.1 باشد، 192.168.1 شناسه شبکه است، در حالی که اکتت نهایی (1) شناسه میزبان است. در اکثر شبکه ها، روتر به طور پیش فرض مقدار 1. را دریافت می کند.

در دهه های 1980 و 1990، بیش از 4 میلیارد آدرس موجود برای پاسخگویی به تقاضای دنیای آنلاین کافی به نظر می رسید. با این حال، به سرعت مشخص شد که کمبود در راه است.

امروزه بیش از 7.5 میلیون نفر در سراسر جهان زندگی می‌کنند و اکثر افراد به طور میانگین از دو یا چند دستگاه هوشمند نظیر تلفن هوشمند و کامپیوتر و … استفاده می‌کنند و این باعث می‌شود که وجود فقط 4 میلیون IP دیگر کافی نباشد. بنابراین کارشناسان فناوری اطلاعات باید برای این کار فکری می‌اندیشیدند. آنها به این فکر افتادند که از روشی استفاده کنند که دستگاه ها را برای استفاده مجدد از همان آدرس IP ها فریب دهند.

رایج ترین تکنیک برای استفاده مجدد از آدرس‌های IPv4، ترجمه آدرس شبکه (NAT) است. NAT شما را قادر می‌سازد تا گروهی از دستگاه‌ها را با یک آدرس IP نشان دهید که باعث حفظ پهنای باند و عدم کاهش سرعت آدرس‌های IP می‌شود.

ویژگی های IPv4

آدرس های IP 32 بیتی ایجاد می کند.

آدرس ها از چهار عدد اعشاری 1 بایتی استفاده می کنند که با یک نقطه از هم جدا شده اند، قالبی که انسان به راحتی می تواند آن را بخواند و حتی به خاطر بسپارد.

برای ذخیره اطلاعات آدرس در شبکه به مقدار کمی حافظه نیاز دارد.
تقریباً توسط تمام دستگاه ها و وب سایت های موجود در اینترنت پشتیبانی می شود.

کتابخانه های ویدئویی و کنفرانس ها را ارائه می دهد.

ایجاد یک لایه ارتباط مجازی ساده روی دستگاه های متنوع را فعال می کند.

IPv6 چیست؟

IPv6 آخرین نسخه پروتکل اینترنت و جانشین IPv4 است. هدف IPv6 برآوردن نیاز به آدرس‌های IP بیشتر، مسئله اصلی IP قبلی است. نام رایج دیگر IPv6 IPng (نسل بعدی پروتکل اینترنت) است.

IPv6 برخلاف نسخه قبلی خود از آدرس های IP هگزادسیمال 128 بیتی استفاده می کند. این مدل 2^128 آدرس منحصر به فرد را فعال می کند (بیش از 340 undecilion که 340 با 36 صفر است).

آدرس‌های IPv6 به‌طور قابل‌توجهی طولانی‌تر از انواع IPv4 هستند (هشت بلوک 16 بیتی با گروه‌های چهار نماد که اغلب هگزت یا کوارتت نامیده می‌شوند) و الفبایی هستند. همچنین، در حالی که IPv4 برای قالب بندی به دوره ها متکی است، IPv6 از دو نقطه استفاده می کند، مانند این مثال:

2101:2db7:0000:0001:0000:ff00:0032:7878

این مدل صفرهای ابتدایی را حذف می‌کند (مانند IPv4)، و گاهی اوقات آدرس‌های IP را می‌بینید که دارای دو کولون (::) هستند که هر تعداد 0 بیت را مشخص می‌کنند (مانند 1201:0db7::fb00:0032:6989، که هگزت های سوم، چهارم و پنجم 0000 هستند).

در حالی که IPv6 پایدارتر از IPv4 است، اکثر اینترنت همچنان از IPv4 استفاده می کند. ارتقاء تمام روترها، سرورها و سوئیچ هایی که برای چندین دهه از IPv4 استفاده کرده اند، زمان و هزینه زیادی را می طلبد. سازگاری نیز یک نگرانی است، به همین دلیل است که ما شاهد افزایش تکنیک‌های تبدیل IPv4 به IPv6 مانند:

انباشته شدن دوتایی که دستگاه را قادر می سازد هر دو نوع پروتکل را همزمان اجرا کند.
تونل های IPv6 که به شبکه های خصوصی اجازه می دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند حتی اگر از نسخه های IP مختلف استفاده کنند.
در حالی که تبدیل IP عملکردی دارد، نقص هایی ایجاد می کند که می تواند منجر به خطرات امنیتی شبکه، حملات سایبری و نقض داده ها شود. در حالت ایده‌آل، یک شبکه باید تنها به IPv6 متکی باشد که در سال‌های آینده به یک امر عادی تبدیل خواهد شد.