IPv6和IPv4的区别

本文只对IPv6做简单介绍，不深入对各路由协议等做说明。

地址区别

IPv4是32位，而IPv6是128位。

IPv4是一般使用点分十进制表示，而IPv6是使用冒号分十六进制表示。

举例：

100.1.1.1，IPv4地址，每8bit用十进制表示，总计4份，32位。这个地址换算为二进制为：0110 0100 0000 0001 0000 0001 0000 0001

2031:0:130f::9c0:876a:130b，IPv6地址，每4bit用十六进制表示，每16bit即4个16进制数用冒号隔开，总计32个十六进制数，128位。

拿第29位举例，它是A，十六进制，用二进制就表示为1010，计算方法为1010十进制表示为10，换算为16进制即为A。同理11为B，12为C，13为D，14为E，15为F。因为二进制最大为1111，即为十进制的15。

但可以看到这个IPV6地址并不是32位，我们先对它进行还原：

2031:0:130f::9c0:876a:130b按照冒号16进制应该写为2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B

首先，IPv6地址的前导0是可以省略的，它指的是每4个16进制数，即冒号间隔，前面的0都可以省略，所以：

2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B就可以写为2031:0:130F:0:0:9C0:876A:130B

其次，如果冒号之间的数值都是0，那么可以写成::，但这个缩写在一个地址中只能出现一次，所以：

2031:0:130F:0:0:9C0:876A:130B就可以写为2031:0:130f::9c0:876a:130b

在ipv6地址中的十六进制的A-F，是不区分大小写的。

IPv4使用的子网掩码在IPv6中也不再使用，V6没有私网ip了，网络使用前缀号代替。

其他区别

1.IPv6 具有层次化的编址方式，地址分配遵循聚类（Aggregation）的原则，同时通过使用更小的路由表，使得路由器能在路由表中用一条记录（Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，有利于骨干网路由器对数据包的快速转发有效提高转发速度。

2.IPv6 增 强 了 组 播 支 持 以 及 对 流 的控制能力，为多媒体应用和服务质量（QoS，Quality of Service） 控 制 提 供 了 更 好 的 网 络 平台。

3.IPv6 简化了数据包报头，减少处理器开销并节省网络带宽。这就使得路由器在处理 IPv6 报头时更为高效。

4.IPv4网络的部分协议不再适用于IPv6网络，如ipv4的arp，在ipv6中为NDP邻居发现协议，DHCP在ipv6中也有单独的DHCPv6。

IPv6的优点

更大的地址空间

上面我们也反复提到了IPv6与IPv4相比拥有大得多的地址空间，可以满足现在所有用户以及未来物联网、工业互联网等新技术领域的需求。

更高效的路由

IPv6聚集减少了路由表条数，分层使路由更加高效。在IPv6网络中，数据包分片是由源节点而不是中间路由器来处理，提升了IPv6转发效率。

更高效的数据包处理

与IPv4相比，IPv6不 包含IP级别的校验和，因此不需要在每个路由器跃点都重新计算校验和。

更高的安全性能

与IPv4相比，IPv6不 包含IP级别的校验和，因此不需要在每个路由器跃点都重新计算校验和。

现网如何应用

IPv4/IPv6双栈

目前IPv6网络已经得到大范围的普及，新的网络设备和云计算平台很多都已经支持了双栈网络，可以直接进行IPv6组网，为了满足v4和v6的需求，就进行双栈组网，即在网络设备和服务器上同时配置V4和V6地址。

NAT64

可以在服务器出口网络设备上，如交换机或者防火墙配置NAT64的功能，实现V4和V6地址的NAT转换。