比較IPv4 與IPv6 - IBM

IP header（IP 標頭） 比較IPv4與IPv6 您可能想知道IPv6與IPv4到底有何區別。

您可以使用下表來快速查閱IPv4與IPv6在網際網路通訊協定之間的不同概念、IP功能及IP位址的用法。

您可以從這個清單中選取屬性來連結至表格中的各項比較。

Address（位址） Addressallocation（位址配置） Addresslifetime（位址生命期限） Addressmask（位址遮罩） Addressprefix（位址字首） AddressResolutionProtocol（位址解析通訊協定，ARP） Addressscope（位址範圍） Addresstypes（位址類型） Communicationstrace（通訊追蹤） 配置 DomainNameSystem（網域名稱系統，DNS） DynamicHostConfigurationProtocol（動態主電腦配置通訊協定，DHCP） FileTransferProtocol（檔案轉送通訊協定，FTP） Fragments（分段） Hosttable（主電腦表） Interface（介面） Internetcontrolmessageprotocol（網際網路控制訊息通訊協定，ICMP） Internetgroupmanagementprotocol（網際網路群組管理通訊協定，IGMP） IPheader（IP標頭） IPheaderoptions（IP標頭選項） IPheaderprotocolbyte（IP標頭通訊協定位元組） IPheaderTypeofServicebyte（IP標頭「服務類型」位元組） LANconnection（LAN連線） LayerTwoTunnelProtocol(L2TP) 迴圈位址 Maximumtransmissionunit（最大傳輸單位，MTU） Netstat Networkaddresstranslation（網址轉換，NAT） Networktable（網路表格） Nodeinfoquery（節點資訊查詢） OpenShortestPathFirst（開放最短路徑優先，OSPF） Packetfiltering（封包過濾） Packetforwarding（封包轉遞） PING（連通測試） Point-to-PointProtocol（點對點通訊協定，PPP） Portrestrictions（埠限制） Ports（埠） Privateandpublicaddresses（專用與公用位址） Protocoltable（通訊協定表格） Qualityofservice（服務品質，QoS） Renumbering（重新編號） Route（路徑） RoutingInformationProtocol（路由資訊通訊協定，RIP） Servicestable（服務表格） SimpleNetworkManagementProtocol（簡易網路管理通訊協定，SNMP） SocketsAPI Sourceaddressselection（來源端位址選擇） Startingandstopping（啟動和停止） Systemi®Navigatorsupport（Systemi領航員支援） Telnet Traceroute（追蹤路徑） Transportlayers（傳輸層） 未指定的位址 Virtualprivatenetwork（虛擬專用網路，VPN） 說明 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4294967296。

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(79228162514264337593543950336)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。

Addressallocation（位址配置） 本來位址是根據網路類別配置。

因為位址空間用盡，所以產生使用「無類別內部網域遞送(CIDR)」的較小配置。

在機構與國家之間配置情況並不平均。

配置是在最早階段。

InternetEngineeringTaskForce(IETF)和InternetArchitectureBoard(IAB)建議 其實每一個組織、住家或實體可以配置一個/48的子網路字首長度。

這會留下16個位元，供組織執行子網路切割。

位址空間大到足夠讓全世界每一個人擁有自己的/48子網路字首長度。

Addresslifetime（位址生命期限） 除了使用DHCP指派的位址以外，一般來說，此概念不適用於IPv4位址。

IPv6位址有兩個生命週期：偏好的和有效的，偏好的生命週期一律<=valid。

在偏好的生命週期到期之後，如果存在同樣有效的偏好位址，就不會使用此位址作為新連線的來源IP位址。

在有效的生命週期到期之後，就不會使用（辨識）此位址作為進入封包的有效目的地IP位址，或作為來源IP位址。

依定義，部分IPv6位址有無限偏好的生命週期和有效的生命週期；例如鏈結本端（請參閱addressscope（位址範圍））。

Addressmask（位址遮罩） 用來由主電腦部分指定網路。

不使用（請參閱addressprefix（位址字首））。

Addressprefix（位址字首） 有時會用來指定主電腦部分當中的網路。

有時在位址的呈現格式上寫成/nn字尾。

用來指定位址的子網路字首。

在列印格式後面寫成/nnn（最多3個十進位數，0<= nnn<=128）字尾。

例如fe80::982:2a5c/10，其中前面10個位元構成子網路字首。

AddressResolutionProtocol（位址解析通訊協定，ARP） IPv4使用ARP來尋找與IPv4位址相關的實體位址，例如MAC或鏈結位址。

IPv6使用「網際網路控制訊息通訊協定」版本6(ICMPv6)， 將這些函數內含於IP本身作為無狀態自動配置和網路芳鄰偵測的部分演算法。

因此，沒有ARP6之類的通訊協定。

Addressscope（位址範圍） 若為單點播送位址，此概念便不適用。

有指定的專用位址範圍和迴圈。

除此之外，已假設位址為廣域位址。

在IPv6中，位址範圍是架構的一部分。

單點傳播位址有兩個已定義的範圍，包含鏈結本端和廣域；多點傳播位址有14個範圍。

來源和目的地的預設位址選擇將範圍列入考慮。

範圍區域為特定網路中的某個範圍案例。

因此，有時必須輸入IPv6位址或與區域ID相關。

語法為%zid，其中zid是數字（通常很小）或名稱。

在位址之後及字首之前寫入區域ID。

例如，2ba::1:2:14e:9a9b:c%3/48。

Addresstypes（位址類型） IPv4位址分成三種基本類型：單點播送位址、多點播送位址及播送位址。

IPv6位址分成三種基本類型：單點播送位址、多點播送位址及任一傳播位址。

如需說明， 請參閱「IPv6位址類型」。

Communicationstrace（通訊追蹤） 通訊追蹤是一種工具，它可收集進出系統的TCP/IP（及其他）封包的詳細追蹤情況。

對IPv6的支援相同。

配置 必須先對新安裝的系統進行配置，它才能與其他系統通訊；亦即，必須指派IP位址和路徑。

配置是選用性，根據需要的功能而定。

IPv6可與任何乙太網路配接卡搭配使用，且可透過迴圈介面執行。

IPv6介面可透過IPv6無狀態自動配置功能來自行配置。

還可以手動配置IPv6介面。

所以系統能夠與本端和遠端的其他IPv6系統通訊 （根據網路類型以及是否有IPv6路由器而定）。

DomainNameSystem（網域名稱系統，DNS） 應用程式接受主電腦名稱，然後使用DNS取得IP位址（使用SocketAPIgethostbyname()）。

應用程式也接受IP位址，然後藉由gethostbyaddr()使用 DNS取得主電腦名稱。

就IPv4而言，反向查閱的網域是in-addr.arpa。

對IPv6的支援相同。

使用AAAA(4A)記錄類型和反向查閱(IP-to-name)支援IPv6存在。

應用程式可以選擇接受來自DNS的IPv6位址（或不接受）， 然後使用IPv6來通訊（或不通訊）。

SocketAPIgethostbyname()僅支援IPv4。

就IPv6而言，會使用新的getaddrinfo()API，僅取得（由應用程式選擇）IPv6，或取得IPv4和IPv6位址。

對於IPv6來說，用於反向查閱的網域是ip6.arpa，若找不到位址，則會使用ip6.int。

（如需詳細資料，請參閱APIgetnameinfo()–取得SOCKET位址的名稱資訊）。

DynamicHostConfigurationProtocol（動態主電腦配置通訊協定，DHCP） DHCP是用來動態取得IP位址和其他配置資訊。

IBM®i支援IPv4的DHCP伺服器。

DHCP的IBMi實作方式不支援IPv6。

不過，可以使用ISCDHCP伺服器實作。

FileTransferProtocol（檔案轉送通訊協定，FTP） FTP可讓您透過網路來收送檔案。

對IPv6的支援相同。

Fragments（分段） 當封包對於下一個透過其傳送的鏈結來說太大時， 傳送者（主電腦或路由器）可以將該封包分段。

就IPv6而言，只能在來源節點執行分段，而只能在目的地節點執行重組。

且會使用分段擴充標頭。

Hosttable（主電腦表） 可配置的表格，可讓網際網路位址與主電腦名稱產生關聯 （例如，迴圈位址為127.0.0.1）。

在DNS查閱之前或在DNS查閱失敗之後（根據主電腦名稱搜尋順序來決定）， socket名稱解析器會使用這個表格。

對IPv6的支援相同。

Interface（介面） 如果不是以IPv4位址來命名，TCP/IP會使用概念或邏輯實體來傳送或接收封包， 而且一律與IPv4位址緊密相關。

有時稱為邏輯介面。

各個IPv4介面可以透過STRTCPIFC和ENDTCPIFC指令及使用 Systemi 領航員來啟動和停止， 它們彼此之間無關，也與TCP/IP無關。

對IPv6的支援相同。

InternetControlMessageProtocol（網際網路控制訊息通訊協定，ICMP） 由IPv4用來傳送網路資訊。

同樣地由IPv6使用；不過，「網際網路控制訊息通訊協定」版本6(ICMPv6)提供某些新的屬性。

基本錯誤類型維持不變，例如無法呼叫到目的地、回應要求和回答。

加入新的類型和程式碼，以支援網路芳鄰偵測和相關功能。

InternetGroupManagementProtocol（網際網路群組管理通訊協定，IGMP） IPv4路由器會使用IGMP尋找那些要傳輸資料給特定多點傳播群組的主電腦， 而且IPv4會使用IGMP通知IPv4路由器，現有的多點傳播群組接聽器（在主電腦上）。

IGMP已由IPv6的MLD（多點播送接聽器探索）通訊協定取代。

基本上，MLD對於IPv4所做的事同於IGMP對IPv4所做的事， 但是會增加一些MLD特定的ICMPv6類型值來使用ICMPv6。

IPheader（IP標頭） 20-60個位元組的可變長度，取決於呈現的IP選項。

40個位元組的固定長度。

沒有IP標頭選項。

通常，IPv6標頭比IPv4標頭簡單。

IPheaderoptions（IP標頭選項） IP標頭可能附帶不同的選項（在任何傳輸標頭之前）。

IPv6標頭沒有選項。

相反地，IPv6會新增額外的（選用性）擴充標頭。

擴充標頭為AH和ESP（與IPv4一樣）、 逐一跳躍、遞送、分段和目的地。

目前，IPv6支援一些擴充標頭。

IPheaderprotocolbyte（IP標頭通訊協定位元組） 傳輸層的通訊協定代碼或封包有效負載（例如ICMP）。

此類型標頭會緊跟在IPv6標頭後面。

使用與IPv4通訊協定欄位相同的值。

但是架構效果是允許下一個標頭的目前定義範圍，而且易於擴充。

下一個標頭將是傳輸標頭、擴充標頭或ICMPv6。

IPheaderTypeofServicebyte（IP標頭「服務類型」位元組） 由QoS和分級服務用來指定傳輸類別。

使用不同代碼來指定IPv6傳輸類別。

目前，IPv6不支援TOS。

LANconnection（LAN連線） IP介面使用LAN連線來連接實體網路。

許多類型存在；例如，記號環和乙太網路。

有時稱為實體介面、鏈結或線路。

IPv6可與任何乙太網路配接卡搭配使用，且透過虛擬乙太網路，在邏輯分割區之間也受支援。

LayerTwoTunnelProtocol(L2TP) L2TP可視為虛擬PPP，而且可以在任何支援的線路類型上運作。

對IPv6的支援相同。

迴圈位址 迴圈位址是位址為127.*.*.*（通常是127.0.0.1）的介面， 只能供節點用來傳送封包給它自己。

實體介面（線路說明）命名為*LOOPBACK。

概念與IPv4相同。

單一迴圈位址為0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001或::1（簡短版本）。

虛擬實體介面命名為*LOOPBACK。

Maximumtransmissionunit（最大傳輸單位，MTU） 一個鏈結的最大傳輸單位是特定鏈結類型（例如乙太網路或數據機）支援的最大位元組數。

對於IPv4來說，576是典型最小值。

IPv6的MTU下限為1280個位元組。

亦即，IPv6不會分段出低於此限制的封包。

若要透過MTU小於1280位元組的鏈結來傳送IPv6，鏈結層必須明確地分段及重組IPv6封包。

Netstat Netstat是一種工具，可用來查看TCP/IP連線、介面或路徑的狀態。

可以在Systemi 領航員和文字介面中使用。

對IPv6的支援相同。

Networkaddresstranslation（網址轉換，NAT） 整合到TCP/IP內的基本防火牆功能，可使用Systemi 領航員來配置。

目前，NAT不支援IPv6。

一般來說，IPv6不需要NAT。

IPv6的擴充位址空間可解決位址短缺的問題，並且更容易重新編號。

Networktable（網路表格） Systemi 領航員上可配置的表格， 可讓網路名稱與無遮罩的IP位址產生關聯。

例如，主電腦網路14和IP位址1.2.3.4。

目前，IPv6的這個表格維持不變。

Nodeinfoquery（節點資訊查詢） 不存在。

除了內容以外類似連通測試(ping)的簡便網路工具： IPv6節點可以查詢另一個IPv6節點關於目標的DNS名稱、 IPv6單點傳播位址或IPv4位址。

目前，不支援。

OpenShortestPathFirst（開放最短路徑優先，OSPF） OSPF是許多自主系統網路內比RIP更常用的路由器通訊協定。

對IPv6的支援相同。

Packetfiltering（封包過濾） 封包過濾是整合到TCP/IP內的基本防火牆功能。

可使用Systemi 領航員來配置它。

封包過濾不支援IPv6。

Packetforwarding（封包轉遞） IBMiTCP/IP堆疊可配置為轉遞非本端IP位址的IP封包。

通常，入埠介面和離埠介面連接至不同的LAN。

封包轉遞對IPv6的支援是有限制的。

i5/OSTCP/IP堆疊不支援以鄰接項探索作為路由器。

PING（連通測試） PING是用來測試可聯繫性的基本TCP/IP工具。

可以在Systemi 領航員和文字介面中使用。

對IPv6的支援相同。

Point-to-PointProtocol（點對點通訊協定，PPP） PPP會透過不同數據機和線路類型支援撥號介面。

對IPv6的支援相同。

Portrestrictions（埠限制） 這些IBMi視窗可讓客戶為 TCP或「使用者資料封包通訊協定(UDP)」配置所選取的埠號或埠號範圍，使它們僅供特定的設定檔使用。

IPv6的埠限制與那些在IPv4中可用的限制類似。

Ports（埠） TCP和UDP有個別埠空間，根據範圍1-65535中的埠號識別它們。

就IPv6而言，埠的運作情形與IPv4相同。

因為這些是屬於新的位址系列，所以現在有4個不同的埠空間。

例如，應用程式可以連結到兩個TCP埠80空間，一個在AF_INET，一個在AF_INET6。

Privateandpublicaddresses（專用與公用位址） 除了被IETFRFC1918指定作為專用位址的三個位址範圍以外，所有IPv4位址都是公用位址： 10.*.*.*(10/8)、172.16.0.0到172.31.255.255(172.16/12)以及 192.168.*.*(192.168/16)。

通常在組織內使用專用位址網域。

無法透過「網際網路」遞送專用位址。

IPv6有類似概念，但有重大差別。

位址是公用或暫時，先前稱為匿名。

請參閱RFC3041。

不像IPv4專用位址，暫時位址可以全域遞送。

動機也不同；IPv6暫時位址是用來防護用戶端起始通訊時的身份（隱私考量）。

暫時位址的生命週期有限，且不含鏈結(MAC)位址的介面ID。

它們通常與公用位址無從區別。

IPv6依其設計之初的範圍指定，具備有限位址範圍的概念 （請參閱addressscope（位址範圍））。

Protocoltable（通訊協定表格） 在Systemi 領航員中， 通訊協定表格是一個可配置的表格，它可讓通訊協定名稱與其受指派的通訊協定號碼產生關聯；例如UDP,17。

系統附帶一些登錄：IP、TCP、UDP、ICMP。

此表格可用於IPv6，無需變更。

Qualityofservice（服務品質，QoS） 服務品質可讓您要求TCP/IP應用程式的封包優先順序和頻寬。

目前，QoS的IBMi實作方式不支援IPv6。

Renumbering（重新編號） 重新編號是經由手動重新配置來進行（DHCP可能例外）。

重新編號的過程通常很困難又麻煩，可能的話，站台或組織應該儘量避免重新編號。

重新編號是IPv6的重要架構元素，而且大部分是自動執行，在/48字首內更是如此。

Route（路徑） 在邏輯上，意指一組IP位址（可能只含有一個IP位址）至實體介面和單一下一個中繼站IP位址的對映。

目的地位址已定義為此組IP位址之一部分的IP封包會使用此線路轉遞到下一個跳躍點。

IPv4路徑與IPv4介面相關，因此是IPv4位址。

預設路徑為*DFTROUTE。

概念上來說，與IPv4類似。

一個重要差異：IPv6路徑會關聯（連結）到實體介面（一個鏈結，例如ETH03）而非介面。

路徑會關聯實體介面的一個原因是IPv6的來源端位址選擇功能與IPv4不同。

請參閱Sourceaddressselection（來源端位址選擇）。

RoutingInformationProtocol（路由資訊通訊協定，RIP） RIP為遞送的常駐程式所支援的遞送通訊協定。

目前，RIP不支援IPv6。

Servicestable（服務表格） IBMi中可配置的表格，可讓服務名稱與埠和通訊協定產生關聯； 例如，服務名稱FTP、埠21、TCP及「使用者資料封包通訊協定(UDP)」。

在服務表格中列出眾多知名的服務。

許多應用程式使用這個表格來決定要使用哪一個埠。

IPv6的這個表格維持不變。

SimpleNetworkManagementProtocol（簡易網路管理通訊協定，SNMP） SNMP是系統管理的通訊協定。

對IPv6的支援相同。

SocketsAPI 這些API是應用程式使用TCP/IP的方法。

為了支援IPv6所做的socket變更並不影響不需要IPv6的應用程式。

IPv6會增強socket，讓應用程式現在能夠利用新位址系列(AF_INET6)來使用IPv6。

加強功能的設計讓IPv6和API變更不會影響現有的IPv4應用程式。

要支援並行IPv4和IPv6傳輸的應用程式，或僅支援IPv6傳輸的應用程式，能輕易地適應 使用格式::ffff:a.b.c.d的IPv4對映IPv6位址， 其中a.b.c.d是用戶端的IPv4位址。

新API也支援將IPv6位址從文字轉換成二進位以及從二進位轉換成文字。

如需IPv6Socket加強功能的相關資訊，請參閱使用AF_INET6位址系列。

Sourceaddressselection（來源端位址選擇） 應用程式可以指定來源IP（通常使用socketsbind()）。

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。

Startingandstopping（啟動和停止） 使用STRTCP或ENDTCP指令來啟動或結束IPv4。

當您執行STRTCP指令來啟動TCP/IP時，一律會啟動IPv4。

使用STRTCP或ENDTCP指令的STRIP6參數來啟動或結束IPv6。

當TCP/IP啟動時，IPv6可能不會啟動。

可在稍後另行啟動IPv6。

如果AUTOSTART參數設為*YES（預設值），就會自動啟動任何IPv6介面。

沒有IPv4就無法使用或配置IPv6。

啟動IPv6時會自動定義並啟動IPv6迴圈介面::1。

Systemi 領航員支援 Systemi 領航員為TCP/IP提供完整的配置解決方案。

對IPv6的支援相同。

Telnet Telnet可讓您登入和使用遠端電腦，就好像您直接連接它一樣。

對IPv6的支援相同。

Traceroute（追蹤路徑） 追蹤路徑是決定路徑的基本TCP/IP工具。

可以在Systemi 領航員和文字介面中使用。

對IPv6的支援相同。

Transportlayers（傳輸層） TCP、UDP、RAW。

IPv6中存在相同的傳輸。

未指定的位址 很顯然，就其本身而論並未定義。

Socket程式設計使用0.0.0.0作為INADDR_ANY。

定義成::/128（1280位元）。

在某些網路芳鄰偵測封包以及其他各種環境中（像socket）使用它作為來源IP。

Socket程式設計使用::/128作為in6addr_any。

Virtualprivatenetwork（虛擬專用網路，VPN） 「虛擬專用網路」（使用IPsec）可讓您在現有的公用網路上延伸安全專用的網路。

對IPv6的支援相同。

如需詳細資料，請參閱虛擬專用網路。

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