Cracking the coding interview--Q17.3

题目

原文：

Compare and contrast the IPv4 and IPv6 protocols.

译文：

对比下IPv4和IPv6协议。

解答

什么是IPv4?
    目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4)，发展至今已经使用了30多年。
    IPv4的地址位数为32位，也就是最多有2的32次方的电脑可以联到Internet上。
    近十年来由于互联网的蓬勃发展，IP位址的需求量愈来愈大，使得IP位址的发放愈趋严格，各项资料显示全球IPv4位址可能在2005至2008年间全部发完。

    

• IPv4地址表示：239.255.255.255, 255.255.255.0

什么是IPv6?
    IPv6是下一版本的互联网协议，也可以说是下一代互联网的协议，它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展，IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址，整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题，主要有端到端IP连接、服务质量（QoS）、安全性、多播、移动性、即插即用等。

    IPv6地址大致可分为3类：

• 任播地址(任一广播地址)。任播地址是一组接口的标识符， 这些接口可能属于不同节点(这点和组播地址相同)。一个发送到任播地址的IPv6 报文会被传送到这组接口中的其中一个。

• 组播地址。组播地址就是一组接口的标识符，这些接口可能属于不同的节点。 一个发送到组播地址的IPv6报文会被传送到多个接口。

• 单播地址。一个单播地址就是一个单一接口的标识符。 一个发送到单播地址的IPv6报文会被传送到该地址所标识的接口。

• IPv6地址用分号“:”分成8段，用16进制表示。比如： 2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652

IPv6与IPv4相比有什么特点和优点？ 

• 更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，即有2^32-1个地址；而IPv6中IP地址的长度为128，即有2^128-1个地址。
• 更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则，这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，提高了路由器转发数据包的速度。
• 增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow-control)。这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量(QoS)控制提供了良好的网络平台.
• 加入了对自动配置(Auto-configuration)的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷.
• 更高的安全性.在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,这极大的增强了网络安全. 

摘自：http://w3.pku.edu.cn/network/ipv6/ipv4-ipv6.htm

扩展阅读：什么是ipv6：ipv4与ipv6的区别 http://www.bianceng.cn/Network/basis/200711/5502.htm

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