ipv4与ipv6有什么区别？以及未来的发展？

IPv4和IPv6是两种常见的网络协议，它们在地址结构、地址空间大小、数据包处理等方面存在显著差异。那么，IPv4和IPv6究竟有什么区呢？

IPv4与IPv6的基本概念

IPv4（Internet Protocol version 4）是目前广泛使用的网络协议版本，它采用32位地址，约有42亿个可用IP地址。然而，随着互联网用户数量的迅速增长，IPv4地址资源已经接近枯竭，这就催生了IPv6的发展。

IPv6（Internet Protocol version 6）是IPv4的下一代协议，采用128位地址，拥有远远超过IPv4的地址空间，可以提供几乎无限的IP地址。IPv6的引入旨在解决IPv4地址短缺的问题，并支持更多的设备连接到互联网。

IPv4与IPv6的区别

• 地址长度：IPv4地址长度为32位，而IPv6地址长度为128位，IPv6的地址空间更大，可以支持更多的设备接入互联网。
• 地址表示：IPv4地址通常以点分十进制表示，例如 `192.168.1.1`。IPv6地址通常以冒号分隔的十六进制表示，例如 `2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334`。
• 地址结构：IPv4地址分为网络部分和主机部分，通过子网掩码来确定。IPv6地址结构中包含网络前缀、子网标识和接口标识。
• 地址分配：IPv4采用人工配置或DHCP进行地址分配，而IPv6可以通过SLAAC（Stateless Address Autoconfiguration）自动配置地址，简化了网络管理。
• 安全性：IPv6在设计时考虑了安全性，支持IPSec协议，能够提供端到端的数据加密和认证，增强了网络安全性。
• QoS支持：IPv6原生支持服务质量（QoS）机制可以实现流量分类和优先级处理，提高网络性能和用户体验。
• 数据包处理：IPv4数据包头部校验和字段要求在每个路由器重新计算，增加了处理开销。IPv6去除了数据包头部的校验和字段，简化了路由器的处理过程。

那么，部署IPv6能不能将原来的IPv4网络推倒重建呢？IPv6部署需要循序渐进，因为IPv4与IPv6存在互通的难题。这就要求技术上处理好旧的IPv4网络与新的IPv6网络兼容性，尤其是两者互通问题，有的网络终端是IPv4的，网络接入是IPv4的，核心部署是IPv6的，也有的网络终端是IPv6的，网络部分又是IPv4的，这就要解决互通问题。以我们最熟悉的QQ为例，如果IPv4和IPv6用户不能互相通信将是非常糟糕的情况。

解决IPv4与IPv6互通难题的方法：

双栈技术本身不解决网络互联互通，只是要求所有主机都支持两种IP协议，这样对用户而言就是互通了，通过主机上的协议切换从而与两个网络的用户实现互通，但这样无法做到无缝切换，要同时与IPv4、IPv6网络都要实时互通技术上就存在困难，只能将主机的网卡来回切换，分别与两个网络实现互通。

隧道技术可以解决双向互通，但还是需要强大的隧道服务器，隧道的带宽是一定限制，另外隧道其实是通过双层IP头实现的，这样增加了报文的长度，增加了占用带宽，浪费掉了部分带宽资源。

地址转换技术曾经有一个标准草案NAT-PT，但已被IETF放弃了。另外还有法国运营商Comcast提出的DS-Lite，国内CERNET2团队提出的IVI，这些方案都是将隧道和地址转换结合起来，可能更适合实现过渡的目的，但这些都大大增加了网络开销，对网络带宽是个考验。

目前，IPv6正处在不断发展和完善的过程中，在不久的将来将会取代IPv4。《推进互联网协议第六版(IPv6) 规模部署行动计划》发布以来，社会各界高度关注，产业链各方广泛参与、协同推进。从用户数、基础资源、网络、应用等方面取得了阶段性成果。

随着IPv4地址资源的耗尽，IPv6的推广和应用变得日益重要。IPv6不仅提供了更广阔的地址空间，还带来了更好的网络性能、安全性和移动性支持。然而，由于IPv4的广泛部署和现有的网络基础设施，IPv6的全面替代仍需一段时间。

总的来说，IPv4与IPv6在地址长度、分配方式、安全性和功能特性等方面存在明显差异，而IPv6作为IPv4的下一代协议，将对互联网发展、网络安全和用户体验产生深远影响，因此，推IPv6的应用具有重要意义。