網路協定(IP)事一組用於將數據包透過網路移動到期預期目的地的規則。目前主要使用的兩種版本分別是 IPv4 與 IPv6。這次,我們將從 IP 位址的運作原理開始切入,讓你了解 IPv4 和 IPv6 是什麼,還有兩者間有什麼不同點。了解更多關於 IP 的知識,一定要把這篇文章看完!
IPv4 與 IPv6 兩種網路協定有什麼區別?
快速概述 IP 位址
當資訊透過網路發送時,它會被分解成數據包,為了確保數據在傳遞後能夠於正確的位置重新組裝起來,連接網路的設備上都會有一組 IP 位址,可以告訴數據該往哪裡去。你可以將 IP 位址視作住址,郵差送信時根據信件上的住址才能正確投遞郵件。
例如,每台智慧手機和電腦都有一個 IP 位址,但列印機和智慧喇叭等設備也會有自己的 IP 位址,因為它們連接到網路並接收數據。數據由網路路由到特定的 IP 位址,幫助它在連接到網路的所有其他設備中找到正確的接收設備。
什麼是 IPv4?
IPv4 是第一個被廣泛使用的網路協定版本,於 1983 年首次使用並沿用至今,它代表網路協定開發過程中的第 4 個版本。使用此協定的 IP 位址是由句點分隔的 11 位數組成,稱為點分十六進位表示法。IPv4 位址的表現為「192.168.10.150」這般。IP 位址中的每個位數都儲存告知數據包該去哪裡的資訊。每組數字可以儲存一個位元的資訊,每個 IPv4 位址中有 4 個組,總共存儲了32 位元資訊。因此,IPv4 位址系統是一套 32 位元系統。
該系統衍生出多達 43 億(232)個唯一位址,這聽起來很多,但只要你意識到當今有多少人和多少設備連接到網路就會發現它遠遠不夠用。現在的網路技術已經普及到幾乎人人家裡都會有 IoT 產品以及其他需要與網路連接使用的設備,如遊戲機等,這些設備同時也需要個別擁有 IP 地址。,隨著我們的生活與網路的聯繫日益緊密,IPv4 位址系統的使用量呈爆炸式增長,這表示 IPv4 位址系統的空間即將耗盡,加快了進入 IPv6 時代的腳步。
什麼是 IPv6?
IPv6 是較新版本的網路協定,具有包含數字和字母的較長位址。 雖然比第 4 個版本更新,但它其實也不是那麼新,因為最初它在 1999 年首次部署於網路上,只是至今還沒有完全推廣開來。IPv6 位址有 128 位數資訊儲存,它們以十六進制冒號表示法編寫,這代表每組數字和字母之間用冒號 (:) 而不是句點分隔,例如「3002:0bd6:0000:0000:0000:ee00:0033:6778」。
這種較長的位址系統支援 2128 (1632)個位址,也就是 IPv4 的 1028 倍,提供數量相當龐大的唯一 IP 位址,不用擔心很快就耗盡。由於 IPv6 的位址就算經過省略後,依然不方便一般人記憶,所以在網頁存取位址,或撰寫應用程式呼叫網址時,一般建議不要直接使用 IPv6 位址,應該使用 DNS 網域名稱會更為方便。
IPv4 與 IPv6 有何不同?
兩者之間的主要差異在於每個 IP 位址的長度和可以使用的唯一地址總數,但其中還存在更多技術上的差異。下面我們列出 IPv4 與 IPv6 各自的部分主要功能:
【IPv4】
- 無連接協議
- 允許在多個設備上建立簡單的虛擬通訊層
- 所需記憶體更少
- 更容易記住位址
- 以獲得數百萬設備的支援
【IPv6】
- 無網路轉址(NAT),允許 IP 層端對端連接
- 基本標準可允許將數據包同時發送到多個目的地
- 防止私有位址衝突
- 更簡單的表頭格式
- 總體上簡化並更高效地路由
- 真正提升 QoS(服務品質)
- 訊流標記(Flow Label)
- 內建安全層(IPsec)
- 靈活的選項和擴展
- 不再需要 DHCP,管理更輕鬆
IPv6 比 IPv4 更安全、更靈活,並且允許更多數量的唯一地址。 IPv4 和 IPv6 的書寫格式也不同,IPv4 由以句點分隔的數字組成,而 IPv6 地址由數字和字母組成,並以冒號分隔。
常見問題
IPv4 比 IPv6 快嗎?
大多數時候,IPv6 似乎並不比 IPv4 快多少。 雲端科技公司 Sucuri 在多個城市以多種廠井對這兩種 IP 協定進行了測試,似乎沒有發現速度上有太大差異。不過,在某些情況下 IPv6 似乎更快。 例如,Facebook 在 2015 年進行了一項測試,確定其網站在 IPv6 上的載入速度提高了 10-12%。 兩者之間存在大量變數,如果不在高度受控的環境中進行大量測試,很難看出哪個比較快。
全球有多少地區使用 IPv6?
由於 IPv4 存在的時間較長,因此得到了更廣泛的使用,但隨著舊 IP 上的地址耗盡,IPv6 的採用也在不斷增長。 根據 Google 數據,截至 2023 年 6 月,全球約有 40% 的地區採用了 IPv6。Google 還按國家/地區對這些數據進行了細分,各國的數據差異很大。 例如,美國的採用率超過 50%,而澳大利亞的採用率略高於 29%,瑞典為 19%,阿根廷為 18.4%,台灣則有 51.58%。