随着物联网(IoT)继续呈指数级增长，每天都有更多的设备在线连接。人们一直担心，在某些时候，地址会用完。这个猜想开始应验了。没有恐惧;?互联网并没有走到尽头。IPv4地址减少的问题有一个解决方案。我们将提供有关如何创建更多地址的信息，并概述通过采用IPv6来跟上IoT发展需要解决的主要问题。我们还研究了Internet协议版本6(IPv6)与Internet协议4(IPv4)?如何在Internet的未来和发展中发挥重要作用，以及新版本的IP如何优于旧的IPv4。
IP代表“Internet协议”，指的是一组管理数据包如何通过Internet传输的规则。
在线信息或流量使用唯一地址跨网络流动。每台连接到Internet或计算机网络的设备都会获得一个分配给它的数字标签，一个用于将其标识为通信目的地的IP地址。
您的IP在特定网络上识别您的设备。它是一种技术格式的ID，用于将IP与TCP（传输控制协议）相结合并启用源和目标之间的虚拟连接的网络。如果没有?唯一的IP地址，您的设备将无法尝试通信。
IP地址标准化了不同机器相互交互的方式。他们交换数据包，这些数据包是指封装的数据位，在加载网页、电子邮件、即时消息和其他涉及数据传输的应用程序中起着至关重要的作用。
几个组件允许流量通过Internet流动。在源点，当流量开始时，数据被打包到一个信封中。这个过程被称为“数据报”。它是一个数据包，是Internet协议或IP的一部分。
在Internet上传输数据需要完整的网络堆栈。IP只是该堆栈的一部分。堆栈可以分为四层，顶部是应用程序组件，底部是数据链路。
作为Internet的用户，您可能对应用层非常熟悉。它是您每天与之互动的一个。任何时候你想访问一个网站；您输入http://[网址]，即应用程序。
您正在使用电子邮件应用程序吗？那时，您可能已经在该应用程序中设置了一个电子邮件帐户，并且可能在配置过程中遇到了POP3或SMTP。POP3代表邮局协议3，是接收电子邮件的标准方法。它会为您收集并保留电子邮件，直到您收到为止。
从上面的堆栈中，您可以看到IP是网络层的一部分。IP早在?1982年就作为ARPANET的一部分出现了。IPv1到IPv3是实验版本。IPv4是全球第一个公开使用的IP版本。
IPv4或Internet协议版本4是在多种网络上的数据通信中广泛使用的协议。它是Internet协议的第四次修订。它是作为一种无连接协议开发的，用于以太网等分组交换层网络。它的主要职责是提供网络设备之间的逻辑连接，包括为每个设备提供标识。
IPv4基于尽力而为模型，既不保证交付也不保证避免重复交付，并被上层传输协议（如传输控制协议(TCP)）采用。IPv4非常灵活，可以根据网络类型自动或手动配置一系列不同的设备。
IPv4在Internet工程任务组(IETF)的出版物?RFC791中指定和定义，用于OSI模型中的分组交换链路层。它总共使用五类32位地址进行以太网通信：A、B、C、D和E。其中，A、B和C类具有不同的位长用于处理网络主机，而ClassD用于多播。剩余的E类保留供将来使用。
A类子网掩码–255.0.0.0或/8
B类子网掩码–255.255.0.0或/16
C类子网掩码–255.255.255.0或/24
示例：具有/16子网掩码的网络192.168.0.0可以使用范围从192.168.0.0到192.168.255.255的地址。需要注意的是，地址192.168.255.255仅保留用于在用户内部广播。在这里，IPv4最多可以为232个最终用户分配主机地址。
IP地址遵循标准的十进制表示法格式：
上面的数字是唯一的32位逻辑地址。这种设置意味着最多可以有43亿个唯一地址。四组数字中的每一组都是8位。每8位称为一个八位字节。每个数字的范围为0到255。在0时，所有位都设置为0。在255时，所有位都设置为1。上述IP地址的二进制形式为10101011.00011110.00000010.00000101。
即使有43亿个可能的地址，这也不足以容纳所有当前连接的设备。设备类型远不止台式机。现在有智能手机、热点、物联网、智能扬声器、相机等。随着技术的进步，这个列表不断增加，设备的数量也在增加。
IPv4地址最终将用尽，使IPv6部署成为互联网长期增长的唯一可行解决方案。一世
2019年10月，?负责为80多个国家的互联网服务提供商(ISP)分配IP地址的五个区域互联网注册机构之一的RIPENCC宣布仅剩下一百万个IPv4地址。由于这些限制，IPv6已作为标准化解决方案引入，提供128位地址长度，最多可定义2128个节点。
恢复的地址将仅通过等待列表分配。这意味着每年只能分配几十万个地址，这不足以覆盖当今全球网络所需的数百万个地址。结果是网络工具将被迫依赖昂贵且复杂的解决方案来解决可用地址较少的问题。零地址倒计时意味着全球企业必须盘点IP资源，寻找临时解决方案，并为IPv6部署做好准备，以克服不可避免的中断。
在此期间，过渡到IPv6部署的一种流行解决方案是运营商级网络地址转换(CGNAT)。该技术允许延长使用IPv4地址。它通过允许将单个IP地址分布在数千台设备上来实现这一点。由于CGNAT无法无限扩展，因此它只能填补这个漏洞。每个添加的设备都会在NAT上创建另一个层，这会增加其工作量和复杂性，从而增加CGNAT失败的机会。发生这种情况时，数以千计的用户会受到影响，并且无法快速恢复在线。
一种更常用的解决方法是IPv4地址交易。这是一个买卖不再需要或不再使用的IPv4地址的市场。这是一个冒险的游戏，因为价格是由供需决定的，而且维持现状可能成为一个复杂而昂贵的过程。
IPv4的稀缺性仍然是网络运营商的一大担忧。互联网不会崩溃，但它正处于一个崩溃点，因为网络只会发现越来越难以扩展基础设施以实现增长。IPv4耗尽可以追溯到2012年，当时互联网号码分配机构(IANA)将最后的IPv4地址分配给了RIPENCC。技术社区已经计划了期待已久的耗尽，这就是IPv6的用武之地。
Internet协议版本6或IPv6是Internet协议的最新版本，用于通过各种网络将数据包中的数据从一个源传送到目的地。IPv6被认为是旧IPv4协议的增强版本，因为它支持的节点数量比后者多得多。
IPv6允许多达2128个可能的节点或地址组合。它也被称为下一代互联网协议或IPng。它最初以十六进制格式开发，包含八个八位字节以提供更大的可扩展性。2012年6月6日发布，它也被设计用于处理地址广播，不包括任何类中的广播地址，与其前身相同。
现在您已经详细了解了IPv4和IPv6，我们可以用一个表格总结这两种协议之间的区别。每个都有其缺陷和好处。
IPv6地址具有IPv4中存在的所有技术缺陷。不同之处在于它提供了一个128位或16字节的地址，使得地址池约为340万亿万亿（十亿分之一）。
它比IPv4提供的地址大小要大得多，因为它由八组16位长的字符组成。庞大的规模突显了为什么网络应该尽早采用IPv6。到目前为止，采取行动是一个艰难的销售过程。网络运营商发现使用IPv4很熟悉，并且可能正在使用“观望”的方法来决定如何处理他们的IP情况。他们可能认为在不久的将来他们有足够的IPv4地址。但坚持使用IPv4将变得越来越难。
IPv6优于IPv4的一个示例是不必共享IP并为您的设备获取专用地址。使用IPv4意味着想要共享单个公共IP的一组计算机将需要使用NAT。然后，要直接访问其中一台计算机，您将需要设置复杂的配置，例如端口转发和防火墙更改。与有大量地址可供使用的IPv6相比，IPv6计算机无需额外配置即可公开访问，从而节省资源。
IPv6的未来采用在很大程度上取决于ISP和移动运营商的数量，以及愿意迁移的大型企业、云提供商和数据中心，以及他们将如何迁移数据。IPv4和IPv6可以在并行网络上共存。因此，对于ISP等实体来说，没有显着的激励措施来大力追求IPv6选项而不是IPv4，尤其是因为升级需要大量的时间和金钱。
尽管价格不菲，但数字世界正在慢慢地从旧的IPv4模式转向更高效的IPv6。本文中概述的IPv6提供的长期利益值得投资。
采用仍有很长的路要走，但只有它才能为大规模网络配置提供新的可能性。它既高效又创新，别忘了它减少了对日益具有挑战性和昂贵的IPv4市场的依赖。
不为此举做好准备是短视的，对网络来说是有风险的。智能企业现在正在接受IPv6的效率、创新和灵活性。为互联网指数级增长和下一代技术的上线做好准备并增强您的业务。
本文来源：国外服务器--了解IPv4和IPv6的区别（ipv4和ipv6的区别和优势）
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