在介绍IPv4和IPv6之前，我们首先来了解Internet协议：IP协议是什么？

IP（Internet协议的简称 ）指定数据包的技术格式和计算机通过网络进行通信的寻址方案。大多数网络将IP与称为传输控制协议（TCP）的更高级别协议相结合，后者在目标和源之间建立虚拟连接。

IP本身可以与邮政系统相比较。它允许您解决一个包并将其放入系统中，但您和收件人之间没有直接链接。另一方面，TCP / IP在两台主机之间建立连接，以便它们可以在一段时间内来回发送消息。

IP提供三个主要内容：

1、规范所有数据的确切格式。

2、它执行路由功能并选择发送数据的路径。

3、它涉及一系列规则，支持不可靠的数据包传递的想法。

目前有两种版本的Internet协议（IP）：IPv4协议和IPv6协议，IPv6是对Internet协议的进化升级。

什么是IPv4（Internet协议版本4）？

IPv4（I nternet P rotocol V ersion 4）是用于通过寻址系统识别网络上的设备的因特网协议（IP）的第四版，互联网协议设计用于分组交换计算机通信网络的互连系统。

IPv4是用于将设备连接到Internet的部署最广泛的Internet协议。

IPv4的定义

IPv4使用32位二进制地址方案，可以显示为四位十进制数（IPv4的十进制表示法，例：128.11.3.31），IPv4地址空间提供大约43亿个地址。43亿个地址能被分配的只有37亿个地址，其他地址用于特定目的。

随着互联网的发展，预计未使用的IPv4地址的数量最终会耗尽，因为连接到互联网的每台设备（包括计算机，智能手机和游戏机）都需要

数据包格式

IPv4数据包是一个可变长度的数据包，包括一个标题（20字节）和数据（最多65,536以及标题）。标头包含路由和传递所必需的信息。

IPv4数据包

随着互联网的发展，预计未使用的IPv4地址的数量最终会耗尽，因为连接到互联网的每台设备（包括计算机，智能手机和游戏机）都需要一个地址。

什么是IPv6（Internet协议版本6）？

正在部署新的Internet寻址系统Internet协议版本6（IPv6）以满足对更多Internet地址的需求。

IPv6是Internet协议版本4（IPv4）的后续版本。它被设计为互联网协议的进化升级，并且实际上将与旧的IPv4共存一段时间。IPv6旨在允许Internet在连接的主机数量和传输的数据流量总量方面稳步增长。

IPv6通常被称为“下一代”互联网标准，自20世纪90年代中期以来一直在开发中。IPv6的诞生是出于对IP地址需求超过可用供应的担忧。

IPv6的定义

IPv6使用128位二进制地址方案，可以显示为四位十进制数（IPv6十六进制地址表示法：FDEC:BA98:7654:3210:ADBF:BBFF:2922:FFFF）。冒号以16位十六进制字段的序列隔离条目。

IPv6提供3.4 x （10的38次方）个 IP地址。此版本的IP寻址旨在满足耗尽IP的需求，并为未来的互联网增长需求提供足够的地址。

由于IPv4使用两级地址结构，其中地址空间的使用不足。这就是提出IPv6的原因，以克服IPv4的不足。IP地址的格式和长度随着数据包格式的变化而改变，协议也被修改。

IPv6数据包格式

每个数据包由有效负载后续的强制基本报头组成。有效载荷包括两部分，即可选的扩展头和来自上层的数据。基本标头消耗40个字节，相反，扩展标头和来自顶层的数据通常最多可容纳65,535个字节的信息。

IPv6的好处

虽然增加地址值是IPv6最常被谈论的好处之一，但是IPv6中还有其他重要的技术变化将改进IP协议：

1、不再NAT（网络地址转换）

2、可以自动配置

3、不再有私人地址冲突

4、一种更好的组播路由

5、更简单的标题格式

6、简化、更有效的路由选择

7、真正的服务质量（QoS），也称为“流标签”

8、内置身份验证和隐私支持

9、灵活的选项和扩展

10、更轻松的管理（告别DHCP）

总结：以上就是本篇文章的全部内容，希望能对大家的学习有所帮助。