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IPV4 與 IPV6差異

網路通訊協定（Internet Protocol，IP）是用於網路交換封包的一種協定，它定義了定址方式及資料的封裝結構。簡單來說，就是你電腦的地址，而目前最被廣泛使用的網路協定為IPv4，現代人上網使用的任何服務幾乎都使用到它。而近幾年經常被提及的IPv6則是被視為繼承IPv4的下一代網路協定。

IPV6起源是因90年代有學者擔心IPv4位址不夠使用，所以重新規畫，因此IPv6除了在位址數量上大幅增加外，更進一步針對安全性、QoS等問題加以改進。

雖然這兩個協定似乎只是版本上的差異，但實際上它們是徹底完全不同的兩個協定。也因為這樣，IPv4與IPv6不能互通，IPv4的用戶只能連線到IPv4的網站，且IPv6亦然。而兩者間較明顯的差異比較如下：

位址的數量

這兩個世代的網路協定，最明顯的差異就在於其提供的網路位址數量。IPv4的位址格式是採用32位元長度，位址能提供2的32次方個，換算後約42億個。雖然IPv4有這麼多IP位址，但依舊在2011年的2月3日消耗殆盡。

而IPv6的位址格式則採用128位元長度，其位址能提供2的128次方個。它所能提供的IP位址，遠遠超過IPv4的數量，預估能讓地球上每個人都分到100萬個IP位址，或是地球上每平方公尺面積皆提供1000多個IP位址。簡而言之，轉換到IPv6後，IP位址的數量多到幾乎不可能用盡。

位址表示方式

IPv4	IPv6
Address（位址）	32 位元長（4 個位元組）。位址由一個網路和一個主電腦部分組成（根據位址類別而定）。根據起始幾個位元定義不同位址類別：A、B、C、D 或 E。 IPv4 位址總數為 4 294 967 296。 IPv4 位址的文字形式為 `nnn.nnn.nnn.nnn`，其中 0<=`nnn`<=255，每一個 `n` 是一個十進位數。可以省略前導零。最大列印字元數是 15，不計算遮罩。	128 位元長（16 個位元組）。基本架構是以 64 位元代表網路號碼，以 64 位元代表主電腦號碼。通常 IPv6 位址的主電腦部分（或它的一部分）將衍生自 MAC 位址或其他介面 ID。根據子網路字首，IPv6 有比 IPv4 更複雜的架構。 IPv6 位址數目是 IPv4 位址數目的 10²⁸ (79 228 162 514 264 337 593 543 950 336) 倍。IPv6 位址的文字形式為 `xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx`，其中的每一個 `x` 是一個十六進位數字，代表 4 個位元。可以省略前導零。在文字形式的位址中可以使用雙冒號 (`::`) 一次，以指定任意個 0 位元。例如，`::ffff:10.120.78.40` 是 IPv4 對映的 IPv6 位址。

IPv4

IPv6

Address（位址）

32 位元長（4 個位元組）。位址由一個網路和一個主電腦部分組成（根據位址類別而定）。根據起始幾個位元定義不同位址類別：A、B、C、D 或 E。 IPv4 位址總數為 4 294 967 296。

IPv4 位址的文字形式為 nnn.nnn.nnn.nnn，其中 0<=nnn<=255，每一個 n 是一個十進位數。可以省略前導零。最大列印字元數是 15，不計算遮罩。

128 位元長（16 個位元組）。基本架構是以 64 位元代表網路號碼，以 64 位元代表主電腦號碼。通常 IPv6 位址的主電腦部分（或它的一部分）將衍生自 MAC 位址或其他介面 ID。

根據子網路字首，IPv6 有比 IPv4 更複雜的架構。

IPv6 位址數目是 IPv4 位址數目的 10²⁸ (79 228 162 514 264 337 593 543 950 336) 倍。IPv6 位址的文字形式為 xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx，其中的每一個 x 是一個十六進位數字，代表 4 個位元。可以省略前導零。在文字形式的位址中可以使用雙冒號 (::) 一次，以指定任意個 0 位元。例如，::ffff:10.120.78.40 是 IPv4 對映的 IPv6 位址。

表頭格式與功能

IPv6的表頭格式是改良自IPv4，它有大幅度的修改，讓表頭格式更為簡化及具有擴充性。IPv6與IPv4共同的欄位有

Version

Source Address

Source address selection（來源端位址選擇）

應用程式可以指定來源 IP（通常使用 sockets bind()）。如果它連結到 INADDR_ANY，則會根據路徑選擇來源 IP。

就 IPv4 而言，應用程式可以使用 bind() 指定來源 IPv6 位址。類似 IPv4，它可以讓系統使用 in6addr_any 選擇 IPv6 來源位址。但是因為 IPv6 線路有許多 IPv6 位址，所以選擇來源 IP 的內部方法不同。

Destination Address

還有部分欄位功能類似，名稱卻不同。譬如Payload Length取代了Datagram Length、Next Header取代Protocol，以及Hop Limit取代TTL。

而IPv6亦增加了Flow Label及Priority等兩個欄位，它們的功能是用來支援像視訊、語音這類即時服務的需求，以提高QoS的品質。

就Flow Label欄位來說，IPv6的封包能夠在該欄位留下標記。在傳輸時，一連串的封包會要求所經過的路由器，提供特別的處理。而路由器則會透過該欄位，辨識封包的Flow Level；而Priority則可以設定封包傳輸的優先順序，透過這欄位的檢查，讓較重要的封包優先傳送。

https://www.ithome.com.tw/tech/92046

https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/zh-tw/ssw_ibm_i_71/rzai2/rzai2compipv4ipv6.htm#rzai2compipv4ipv6__compaddress

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