网站的运行离不开IP地址，长期以来，IPv4一直为全球设备分配类似192.168.1.1这样的数字地址。但随着设备联网需求的增长远超20世纪80年代的预期，IPv4地址最终面临枯竭。为解决这一局限，IPv6构建了一套全新的互联网寻址体系。那么IPv4与IPv6的区别是什么？请跟随本文一起来揭晓答案。
一、IPv4
根据欧洲互联网编号分配机构（RIPE）的资料，IPv4采用32位地址格式，理论上可提供42.9亿个地址组合。每个地址由4组以英文句点分隔的数字构成，每组数字取值范围为0-255。1983年该协议正式启用后，这种地址格式便成为了互联网通信的核心基础。
起初这种结构似乎足够了，对于一个只有几千台计算机的网络来说，有40亿个地址。智能手机、平板电脑、智能家居设备和工业传感器的引入增加了对IP地址的需求。据维基百科报道，APNIC于2011年4月15日成为第一个耗尽其免费分配的IPv4地址的地区互联网注册机构。到2019年11月25日，RIPE NCC宣布已分配了最终剩余的地址，正式耗尽了IPv4空间。
二、IPv6IPv6地址使用128位，导致RIPE所说的唯一地址。ICANN将其称为340个未故地址。格式从四个十进制组转换为由冒号分隔的八组十六进制数字，例如2001:0 db8:85 a3:0000:8a2e:0370:7334。
IPv6的扩展地址空间消除了IP地址的不足。谷歌的IPv6统计数据显示，目前全球普及率在45%到49%之间，周末使用率更高。IPXO数据显示，法国的Google连接使用率最高，为75.02%，其次是德国，为73.3%。
三、IPv4与IPv6的报头结构与处理效率差异Cisco文档将IPsec标识为IPv6规范的强制性组件，提供数据身份验证、防重播服务和数据机密性。在IPv6和IPv4中，身份验证标头和封装安全有效负载的功能相同; 但是，根据Catchpoint分析，IPv6将这些功能集成到其扩展标头结构中。
身份验证报头扩展对数据包进行身份验证，并确保数据完整性，同时防止重放攻击。除了认证和完整性检查之外，封装安全有效载荷扩展还将加密添加到实际的分组有效载荷。Red Hat文档阐明，虽然IPsec最初对IPv6是强制性的，但现在实现将其视为可选的，为管理员提供了安全配置的灵活性。
四、IPv4与IPv6的安全架构的区别Cisco文档将IPsec标识为IPv6规范的强制性组件，提供数据身份验证、防重播服务和数据机密性。在IPv6和IPv4中，身份验证标头和封装安全有效负载的功能相同; 但是，根据Catchpoint分析，IPv6将这些功能集成到其扩展标头结构中。
身份验证报头扩展对数据包进行身份验证，并确保数据完整性，同时防止重放攻击。除了认证和完整性检查之外，封装安全有效载荷扩展还将加密添加到实际的分组有效载荷。Red Hat文档阐明，虽然IPsec最初对IPv6是强制性的，但现在实现将其视为可选的，为管理员提供了安全配置的灵活性。
五、IPv4与IPv6的关键区别IPv4网络严重依赖网络地址转换技术来节省地址资源。NAT技术可在网络边界实现私有地址与公网地址的转换，让多个设备共用一个公网IP地址，这一权宜之计在IPv4地址紧缺后成为了刚需。
而IPv6则完全不需要NAT技术。LearningTree培训机构解释，IPv6的海量地址空间可让每台设备都拥有独立的公网地址；RapidSeedbox指出，NAT技术的诞生初衷就是为了缓解IPv4地址短缺，而这一问题在IPv6网络中并不存在；互联网协会还强调，NAT并非安全功能，取消它不会降低网络安全性。IPv6的128位地址提供了足够的唯一标识符，因此不需要粗略的解决方法，从而改善了端到端连接并简化了网络设计。
六、IPv4与IPv6的自动配置能力IPv6引入了无状态地址自动配置（SLAAC）机制，无需手动配置或借助DHCP服务器，主机即可自行生成IP地址。网络技术学院的资料显示，SLAAC能让同一网段内的主机自动配置全球唯一的IPv6地址，且无需中央系统跟踪地址分配情况。
Juniper文档解释说，SLAAC通过邻居发现协议将本地可用信息与路由器通告相结合，以生成地址。Cisco RFC 4862确认此机制要求最少的路由器配置和没有额外的服务器。AWS文档将此与IPv4进行了对比，在IPv4中，动态主机配置协议服务器处理所有IP地址分配。IPv6设备独立配置自己的地址，从而减少管理开销并简化网络管理。
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八、关于IPv4迁移到IPv6从IPv4到IPv6的过渡对组织有不同的影响。如果现有的IPv4基础设施足够，小型企业可能不需要立即采用IPv6。大型企业和托管提供商在扩展运营和服务更多客户时通常有更直接的要求。
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