IPv4与IPv6的区别是什么

网络上每台设备都需要一个地址,而互联网正处在一场跨越数十年、大多数人却几乎察觉不到的地址体系转换过程中。

IPv4是四段十进制数字组成的32位地址

典型的IPv4地址长得像192.168.1.1,由四组以点分隔的数字表示一个32位二进制地址,理论上能提供约43亿个不同地址。

IPv6是长得多的128位地址

IPv6地址以冒号分隔的八组十六进制数字表示,例如2001:0db8::1。由于采用128位而不是32位,总地址空间比IPv4大出许多个数量级。

全球新增IPv4地址早已分配殆尽

负责分配地址段的国际机构IANA在2011年就已用完可分配的新IPv4地址池,此后全球各地区的互联网注册机构也陆续用尽了各自手中的存量。

IPv6的诞生就是为了从根本上解决地址不够用的问题

设计者很早就预见到联网设备数量会远远超出IPv4地址空间所能承载的规模,因此设计了一套地址空间几乎不会耗尽的新体系。

NAT技术曾大幅延长IPv4的可用寿命

网络地址转换(NAT)让家庭或办公网络里的多台设备共用同一个公网IPv4地址,显著减少了实际需要占用的公网地址数量,把地址枯竭的时间往后推了不少年。

目前大多数网络同时运行两种协议

"双栈"是指设备和网络同时支持IPv4和IPv6,这是这场转换过程中最常见的实际部署方式,既能让旧服务继续正常工作,也能让IPv6的使用比例逐步扩大。

绝大多数用户根本感觉不到差异

家用路由器、运营商网络和操作系统通常会在后台自动完成协议选择,这也是几乎没有人需要关心自己用的是哪种协议的原因。

一场谁都没料到来得这么快的短缺

IPv4刚设计出来时,43亿个地址看起来近乎用不完,但互联网、智能手机以及后来物联网设备的爆发式增长,让这个数字远比最初设想的更快见底,这也是推动IPv6转换的直接原因。

转换过程为什么拖了这么多年

由于IPv4和IPv6在协议层面并不能直接互通,全网升级需要网络运营商、设备厂商和服务提供商在很长一段过渡期内同时支持两种协议,而不能一次性整体切换。这种协调成本,而非技术本身不成熟,才是转换过程如此漫长的主要原因。

常见问题

普通用户需要自己动手切换到IPv6吗?

通常不需要。大多数路由器、操作系统和运营商都会自动完成协议选择,几乎不需要用户手动干预。

IPv6为什么还没有完全取代IPv4?

两种协议在底层并不兼容,替换IPv4需要网络、设备和服务在很长的过渡期内同时支持IPv6,而不是通过一次全网切换完成。

怎么知道自己的网络用的是哪种协议?

设备的网络设置里通常会同时显示IPv4地址,以及在支持的情况下显示IPv6地址,因为现在多数连接都是两种协议同时启用的"双栈"模式。