Počítačové sítě \(\Psi\): Porovnání IPv4 a IPv6

Adresa je dlouhá 32 bitů (4 bajty). Adresa je tvořena síťovou a hostitelskou částí. Tyto části závisejí na třídě adresy. Podle několika počátečních bitů jsou definovány různé třídy adres: A, B, C, D nebo E. Celkový počet adres IPv4 je 4 294 967 296.

Textový tvar adresy IPv4 je nnn.nnn.nnn.nnn, kde 0⇐nnn⇐255, a n je dekadická číslice. Vedoucí nuly lze vynechat. Maximální počet tiskových znaků je 15, nepočítaje masku.

Adresa je dlouhá 128 bitů (16 bajtů). Základní architektura je 64 bitů pro síťové číslo a 64 bitů pro hostitelské číslo. Hostitelská část adresy IPv6 (nebo její část) bývá často odvozena z adresy MAC nebo jiného identifikátoru rozhraní.
Adresa IPv6 má v závislosti na předponě podsítě složitější architekturu než adresa IPv4.

Počet adres IPv6 je 1028 (79 228 162 514 264 337 593 543 950 336)krát větší než počet adres IPv4. Textový tvar adresy IPv6 je xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx, kde x je hexadecimální číslice, která je znázorněna čtyřmi bity. Vedoucí nuly lze vynechat. V textovém tvaru adresy lze jednou označit libovolný počet bitů 0 pomocí dvou dvojteček (::). Například adresa ::ffff:10.120.78.40 je adresou IPv6 namapovanou na adresu IPv4.

Adresy byly původně přidělovány podle tříd sítí. S pokračujícím vyčerpáváním adresového prostoru jsou prováděna menší přidělení pomocí CIDR (Classless Inter-Domain Routing). Přidělování nebylo v rámci států a institucí vyvážené.

Přidělování je v nejranějších fázích. Společnosti IETF (Internet Engineering Task Force) a IAB (Internet Architecture Board) doporučily, aby v podstatě každé organizaci, domácnosti nebo entitě byla přidělena délka předpony podsítě /48 bitů. Tak zůstane 16 bitů pro práci organizace s podsítěmi. Adresový prostor je dost velký, aby každá osoba mohla pro sebe mít délku předpony podsítě /48.

Toto není obecně použitelný koncept pro adresy IPv4, platí pouze u adres přidělených pomocí protokolu DHCP.

Adresy IPv6 mají dvě doby trvání: preferovanou a platnou, přičemž vždy preferovaná doba trvání ⇐ platná doba trvání.

Až preferovaná doba trvání adresy vyprší, nebude již možné tuto adresu použít jako zdrojovou adresu IP pro nová připojení, pokud bude k dispozici stejně dobrá preferovaná adresa. Až preferovaná doba trvání adresy vyprší, nebude již tato adresa používána (rozpoznávána) jako platná adresa IP pro příchozí pakety ani jako zdrojová adresa IP.

Podle definice mají některé adresy IPv6 neomezenou preferovanou i platnou dobu trvání, například adresy typu link-local (viz Rozsah adres).

Používá se k určení sítě z hostitelské části.

Nepoužívá se (viz Předpona adresy).

Někdy se používá k určení sítě z hostitelské části. V prezentačním tvaru adresy se někdy zapisuje jako přípona /nn.

Používá se v adrese k určení předpony podsítě. Zapisuje se jako přípona /nnn (až 3 dekadické číslice, 0 ⇐ nnn ⇐ 128) za tiskovým tvarem. Příkladem může být adresa fe80::982:2a5c/10, kde prvních 10 bitů tvoří předpona podsítě.

Protokol ARP je používán protokolem IPv4 k vyhledání fyzické adresy (například adresy MAC nebo adresy linky) přidružené k adrese IPv4.

IPv6 vkládá tyto funkce do samotného protokolu IP jako součást algoritmu automatické bezstavové konfigurace a zjišťování sousedních uzlů pomocí protokolu ICMPv6 (Internet Control Message Protocol, verze 6). Něco jako ARP6 proto neexistuje.

Tento koncept se netýká adres pro jednosměrové vysílání. Existují určené rozsahy soukromých adres a adres zpětné smyčky. Adresy mimo tento rozsah jsou považovány za globální.

U IPv6 je rozsah adresy součástí architektury. Adresy pro jednosměrové vysílání mají dva definované rozsahy včetně adres typu link-local a globálních adres; adresy pro výběrové vysílání mají 14 rozsahů. Rozsah je brán v úvahu při výběru předvolených zdrojových i cílových adres.

Zóna rozsahu je instancí rozsahu v konkrétní síti. V důsledku toho musejí být adresy IPv6 někdy zadávány s ID zóny nebo k němu přidruženy. Syntaxe je %zid, kde zid je číslo (obvykle malé) nebo název. ID zóny se píše za adresou a před předponou. Například 2ba::1:2:14e:9a9b:c%3/48.

Existují tři základní typy adres IPv4: adresa pro jednosměrové vysílání, adresa pro výběrové vysílání a adresa pro všesměrové vysílání.

Existují tři základní typy adres IPv6: adresa pro jednosměrové vysílání, adresa pro výběrové vysílání a adresa pro všesměrové vysílání. Popis najdete v části Typy adres IPv6.

Nástroj určený ke shromažďování podrobných informací o trasování paketů TCP/IP (i jiných), které na systém přicházejí a odcházejí z něj.

Totéž platí i pro IPv6.

Než bude moci nově instalovaný systém komunikovat, musí být provedena konfigurace, to znamená, že musejí být přiřazeny adresy IP a přenosové cesty.

Konfigurace je volitelná v závislosti na požadovaných funkcích. Protokol IPv6 může být používán s libovolným adaptérem typu Ethernet a spouštěn přes rozhraní zpětné smyčky. Rozhraní IPv6 se konfigurují sama pomocí bezstavové automatické konfigurace IPv6. Lze je také konfigurovat ručně. Systém tedy dokáže komunikovat s jinými lokálními a vzdálenými systémy; v závislosti na typu sítě a na tom, zda existuje směrovač IPv6.

Aplikace přijímají hostitelská jména a potom pomocí DNS získávají adresy IP - pomocí funkce rozhraní API soketů gethostbyname().

Aplikace také přijímají adresy IP a potom používají DNS k získání hostitelských jmen pomocí funkce gethostbyaddr() .

Doménou pro zpětná vyhledávání pro IPv4 je in-addr.arpa.

Totéž platí i pro IPv6. Protokol IPv6 je podporován pomocí typu záznamu AAAA (čtveřice A) a zpětného vyhledávání (převod IP na název). Aplikace si může vybrat, zda přijímat adresy IPv6 od DNS nebo ne a zda potom používat IPv6 ke komunikaci nebo ne.

Protokol IPv4 je podporován pouze funkcí rozhraní API soketů gethostbyname(). Pomocí nové funkce getaddrinfo() rozhraní API lze v protokolu IPv6 získat buď pouze adresy IPv6, nebo adresy IPv4 i IPv6 (podle výběru v aplikaci).

Doménou používanou u protokolu IPv6 pro zpětné vyhledávání je ip6.arpa. Nelze-li tuto doménu nalézt, používá se doména ip6.int. (Podrobnosti viz funkce rozhraní API getnameinfo()–Získání informací o jménu adresy soketu.)

Tento protokol se používá k dynamickému získávání adres IP a jiných informací o konfiguraci. IBM® i podporuje server DHCP pro IPv4.

Je však možné použít implementaci serveru ISC DHCP.

Pokud je paket pro následující spoj, kterým má být přenesen, příliš velký, může být odesílatelem (hostitelským systémem nebo směrovačem) rozdělen na fragmenty.

U IPv6 může k fragmentaci docházet pouze ve zdrojovém uzlu a k opětovnému sestavení v cílovém uzlu. Je použito rozšířené záhlaví fragmentace.