IPv4 是推動互聯網運作的關鍵。至少,它允許一個網上裝置找到另一個網上裝置,並對其發送數據。但 IPv4 不會長存 — IPv6 將會取代它。但 IPv4 與 IPv6 之間有什麼區別,它們各自有什麼作用?
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什麼是 IPv4?
IPv4 — 互聯網協議第四版本 — 是互聯網協議的第四代,這是一套定義互聯網運作方式的標準。它首次於 1982-1983 年推出,至今仍在依靠它路由大部分的互聯網流量。
互聯網基本上是 IPv4 的同義詞,因為它是處理互聯網互連的協議 — 也就是將不同的電腦(及智能手機等)網絡連接成全球性的互聯網。IPv4 透過邏輯地址系統並進行路由以實現全球連通。
什麼是 IPv4 地址?
IP 地址基本上是互聯網地址,為裝置作標記,就像您的地址是您的家可作郵件投遞一樣。
這些地址隨著時間演變,但不變的是它是一個用四個八位元組表示的 32 位元整數 — 明白了吧,這是一個挺複雜技術的解釋。
簡單來說,就是一個由數字組成的地址,用點分隔成四個部分。以下是它們實際的樣子:
172.16.254.1
195.12.166.212
92.249.36.4
這個系統提供了 4,294,967,296 個可能的 IP 地址。
當數據包準備好傳輸時,IPv4 規定包中必須含有它打算到達的裝置地址。這是前面所提到路由的一個重要部分。
所以當您在 Discord 上發送一個 🙂 給您的朋友時(因為您是個冷血狂人),這個訊息不會直接從您的裝置進入互聯網線路,然後出現在您朋友的裝置上。不,它是透過互聯網基礎設施的各個節點被路由的 — 就像傳遞火炬一樣。標籤上的 IP 地址確保它不會在所有這些交接中遺失。
什麼是 IPv6?
IPv6 預計將取代 IPv4,因為後者面臨 IP 地址耗盡的問題。IPv4 的 32 位地址提供了 4,294,967,296 個可能的組合 — 雖然很多,但考慮到 2023 年就有 53 億互聯網用戶,這仍不足夠。
當 IPv4 首次被採用時,這似乎沒有問題 — 他們當時覺得它只是一個測試框架 — 但在使用的頭十年就發現了問題。使用了幾種巧妙的方法 — 如 NAT(網絡地址轉換) — 來精簡地址使用,但這些方法都無法無限期地推遲將要面臨的問題。
到了 1998 年,負責互聯網的技術專家最終確定了 IPv6,將會採用 128 位元地址。這將為我們提供 2128,或大約 3.4×1038 個地址 — 我不會打出這個數字。但這可能導致(我們有些技術達人有不同意見)所有網絡裝置擁有自己的公共 IP 地址,而不是依賴 NAT 技術。
什麼是 IPv6 地址?
IPv6 地址由八組以冒號分隔的十六進制(表示 1-10 和 A-F)數字組成:
2001:0db8:0000:0000:0000:8a2e:0370:7334
2001:0db8:0001:0000:0000:0ab9:C0A8:0102
2001:db8:3333:4444:CCCC:DDDD:EEEE:FFFF
我們不可能會記得這些地址!幸好我們也不需要記得 — DNS 將會像現時處理 IPv4 地址一樣幫助我們進行處理。。
當然,形成地址的方法並不是 IPv6 的唯一改進,但是最明顯的一個改進。還有一些細節,例如數據包的大小。
如果您想像互聯網是一系列的管道(「最終獲平反」— Ted Stevens),並不是所有的管道直徑都相同。有時候,您的數據包可能塞不進管道中。
在 IPv4 中,每個接力點都會決定輸出管道的直徑,並將數據包分成適合的小單位。在 IPv6 中,在您的裝置上已經提前計劃好了。如果整個路由是一個雙加大的現代網絡管道,您最終可能會傳送一個巨型數據包,其大小可達到 4 GB。
我們的技術專家指出,考慮到互聯網基礎設施的隨意性,尤其是像路由器更換這類技術升級,即使全球採用 IPv6,預先分片處理也可能會遇到問題。
IPv6 與 IPv4 主要區別
以下是 IPv4 與 IPv6 的並列比較:
IPv4 | IPv6 | |
---|---|---|
地址長度 | 32 位元 | 128 位元 |
地址格式 | 195.12.166.212 | 2001:0db8:0000:0000:0000:8a2e:0370:7334 |
可能的地址數量 | 4,294,967,296 | 3.4×10³⁸ |
分片 | 由發送者和路由器完成 | 由發送者完成 |
IPv4 與 IPv6:哪個更好?
IPv6 比 IPv4 更先進,但它是否更好?大部分情況下是的,下面是部分細節說明:
速度:
IPv6 更有效率,因此速度更快。例如多播(multicasting)等功能——只向有興趣的接收者傳送數據——能更好地利用頻寬,因為您不會發送無用的重複數據。
保安:
IPv6 因為系統內置的保安功能而固然更安全。IPv4 需要依賴用戶採用的保安措施,而 IPv6 則預設具有地址加密和身份認證。
遊戲:
使用 IPv6,將不再需要連接埠轉發,這會令多人遊戲變得更簡單。NAT 是解決 IPv4 地址耗盡的方案之一。由於 IPv6 實際上擁有無限的地址,而不需要 NAT。此外,還有「更有效地使用頻寬從而提高速度」的整個問題。
IPv4 比 IPv6 更熱門嗎?
絕大多數的互聯網仍在使用 IPv4 而不是 IPv6。為什麼?
因為它已經存在,而過渡到 IPv6 會是複雜又昂貴的。如果您有工作經驗,您就會知道,掌管資金的大老闆對於花錢改善 IT 基礎設施極度無興趣。這就是為什麼您會看到銀行系統還在使用幾乎沒有人在用的編碼運作。
IPv4 和 IPv6 基本上不是互相兼容,因此需要使用各種技巧來令它們能夠良好配合。從一個系統完全過渡到另一個系統可能需要更換硬件。例如,您的路由器可能不支援 IPv6,而您的 ISP(互聯網服務供應商)的高層可能不願意用公司的錢來更換它們。
總結:IPv6 就是未來
IPv6 將會取代 IPv4 — 這是必然的。沒有任何充分理由阻止它發生,而我們也已經考慮過那些不好的理由。所以如果您在考慮您下一次 IT 購物是否可在未來使用,請確保它能支援 IPv6。而在我們使用 IPv4 的同時,何不使用 VPN 來增強您的保安呢?
常見問題解答
我應使用 IPv4 還是 IPv6?
目前的答案視乎於您的需要和技術能力。例如,像 Surfshark VPN 這樣的應用程式目前還未支援 IPv6。
哪個更好:IPv4 還是 IPv6?
IPv6 更好,因為它是為了取代 IPv4 而設計的。但 IPv4 的使用仍更為廣泛,因為更換需要時間和金錢。
哪個更快:IPv4 還是 IPv6?
IPv6 是更快、更有效率的協議。
IPv6 是否更適合玩遊戲?
理論上 IPv6 更適合玩遊戲,但這視乎相關遊戲是否支援它。
您應開啟 IPv6 嗎?
如果您可以同時開啟 IPv4 和 IPv6,您便應該這樣做。只開啟 IPv6 可能會帶來一些存取問題,因為並非所有服務都能支援它。