IPV4 مقابل IPV6: الفرق والمقارنة

يستخدم IPv4، المعيار الأقدم، عناوين 32 بت، مما يحد من عدد العناوين الفريدة المتاحة ويؤدي إلى استنفاد العناوين. IPv6، البروتوكول الأحدث، يستخدم عناوين 128 بت، ويقدم عناوين غير محدودة تقريبًا، وميزات أمان محسنة، وتكوين شبكة مبسط، مما يضمن قابلية التوسع للإنترنت على المدى الطويل.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. يستخدم IPv4 عناوين 32 بت ، مما ينتج عنه عدد محدود من عناوين IP الفريدة ، بينما يستخدم IPv6 عناوين 128 بت ، مما يوفر مساحة عنوان أكبر بشكل كبير.
2. يعمل IPv6 على تحسين IPv4 من خلال تقديم ميزات أمان مضمنة وكفاءة أفضل في التوجيه وتعيين عنوان مبسط.
3. يعد الانتقال من IPv4 إلى IPv6 ضروريًا لاستيعاب العدد المتزايد من الأجهزة المتصلة بالإنترنت ولضمان استمرار وظائف الإنترنت.

IPV4 مقابل IPV6

الفرق بين IPV4 و IPV6 هو أن IPv4 عبارة عن نظام تشغيل 32 بت يدعم 4 مليارات عنوان IP ، في حين أن IPv6 هو نظام تشغيل 128 بت يدعم ما يصل إلى 340 undecillion عنوانًا ، وبالتالي ترقية هائلة من IPv4.

IPv4 هو بروتوكول شبكات الإنترنت الأساسي الذي يشغل 94٪ من حركة مرور الإنترنت في الوقت الحالي. ومع ذلك ، فإنه يفتقر إلى عناوين IP بسبب الطلب المتزايد باستمرار. تم تطوير IPv6 لسد النقص في عناوين IP.

لكن إنها ليست مجرد ترقية في عدد من العناوين ولكن أيضًا في جميع ميزات وخصائص الشبكات الأخرى.

---

 

جدول المقارنة

الميزات	IPv4	IPv6
التجريبية	4	6
طول العنوان	32 بت	128 بت
عدد العناوين	ما يقرب من 4.3 مليار	غير محدود عمليا
مخطط المعالجة	التنسيق العشري (الرباعي المنقط) (على سبيل المثال، 192.168.1.1)	Hexadecimal format (e.g., 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334)
حجم الرأس	ثابت (20 بايت)	متغير (40 بايت كحد أدنى)
الأمن	لا توجد ميزات الأمان المضمنة	يدعم الأمان المدمج (IPsec)
تجزئة	يمكن تجزئتها بواسطة أي جهاز	مجزأة فقط من قبل المرسل
التوجيه	يستخدم التوجيه ذو الفئات (قد يتطلب تكوينات معقدة)	يستخدم التوجيه بدون فئات (أبسط وأكثر كفاءة)
حالة النشر	منتشرة على نطاق واسع ولكنها تصل إلى الإرهاق	يتم نشرها تدريجيًا لمعالجة استنفاد IPv4

---

 

ما هو IPV4؟

IPv4 (بروتوكول الإنترنت الإصدار 4) هو الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت (IP) ويعمل كأساس للاتصالات عبر الإنترنت. تم تطويره في أوائل الثمانينيات وكان البروتوكول السائد المستخدم لتوجيه حزم البيانات عبر الشبكات في جميع أنحاء العالم.

مخطط المعالجة

عناوين IPv4 هي أرقام ثنائية مكونة من 32 بت، تُمثَّل بنظام عشري بأربعة وحدات ثمانية تفصل بينها نقاط (مثل 192.168.1.1). يسمح هذا النظام بوجود ما يقارب 4.3 مليار عنوان فريد، وهو ما بدا وفيرًا في المراحل الأولى من الإنترنت، ولكنه أدى إلى استنزاف العناوين مع النمو الهائل للأجهزة المتصلة بالإنترنت.

معالجة الإرهاق وNAT

أدى انتشار الأجهزة ومحدودية عناوين IPv4 إلى استنفاد المعالجة، حيث يتم استنفاد كتل العناوين المتاحة. للتخفيف من هذه المشكلة، يتم استخدام تقنيات مثل ترجمة عنوان الشبكة (NAT)، مما يسمح لأجهزة متعددة داخل شبكة محلية بمشاركة عنوان IPv4 عام واحد. على الرغم من أن NAT يعمل على إطالة عمر IPv4، إلا أنه يقدم تعقيدات وقيود، مثل إعاقة الاتصال المباشر من نظير إلى نظير وتعقيد تكوينات الشبكة.

 

ما هو IPV6؟

IPv6 (بروتوكول الإنترنت الإصدار 6) هو أحدث إصدار من بروتوكول الإنترنت، وهو مصمم لمعالجة قيود الإصدار السابق IPv4. يوفر IPv6 مساحة عنوان موسعة إلى حد كبير، وميزات أمان محسنة، ودعمًا محسنًا لتقنيات الإنترنت الجديدة.

مخطط المعالجة

عناوين IPv6 هي أرقام ثنائية 128 بت، ممثلة بتنسيق سداسي عشري مع ثماني مجموعات من أربعة أرقام سداسية عشرية مفصولة بنقطتين (على سبيل المثال، 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334). يسمح هذا التنسيق بما يقرب من 340 عنوانًا فريدًا، مما يضمن توفيرًا وافرًا للعناوين لاستيعاب العدد المتزايد من الأجهزة والخدمات المتصلة بالإنترنت.

تعزيز الأمن والتكوين التلقائي

يتضمن IPv6 ميزات أمان مدمجة مثل IPsec (أمان بروتوكول الإنترنت)، الذي يوفر المصادقة والتشفير لاتصالات الشبكة، مما يعزز سلامة البيانات وسريتها. بالإضافة إلى ذلك، يتضمن IPv6 التكوين التلقائي للعناوين عديمة الحالة (SLAAC)، مما يسمح للأجهزة بتكوين عناوين IPv6 ومعلمات الشبكة تلقائيًا دون الحاجة إلى التدخل اليدوي أو خوادم DHCP.

توجيه الشبكة المبسطة والبث المتعدد

يعمل IPv6 على تبسيط توجيه الشبكة من خلال التخلص من الحاجة إلى تقنيات مثل ترجمة عنوان الشبكة (NAT) نظرًا لمساحة العنوان الواسعة الخاصة به. كما أنه يعزز دعم البث المتعدد، مما يتيح النقل الفعال للبيانات إلى عدة مستلمين في وقت واحد، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات مثل بث الفيديو، والألعاب عبر الإنترنت، والاتصالات في الوقت الحقيقي.

استراتيجيات الانتقال والتعايش مع IPv4

مع استمرار نمو اعتماد IPv6، تم تطوير استراتيجيات انتقالية مختلفة لتسهيل تعايش IPv6 مع البنية التحتية IPv4 الحالية. تتضمن هذه الاستراتيجيات النشر المزدوج المكدس، وآليات الاتصال النفقي مثل 6to4 وTeredo، وآليات الترجمة مثل NAT64 وSIIT (ترجمة IP/ICMP عديمة الحالة). تضمن هذه الاستراتيجيات الانتقال السلس إلى IPv6 مع الحفاظ على التوافق مع شبكات وخدمات IPv4.

أهمية لنمو الإنترنت في المستقبل

يلعب IPv6 دورًا حاسمًا في ضمان قابلية التوسع والأمن والاستدامة للإنترنت مع استمرارها في التوسع والتطور. إن مساحة العناوين الوفيرة وميزات الأمان المحسنة ودعم التقنيات الناشئة تجعلها ضرورية لدعم المتطلبات المتزايدة للاتصال العالمي وتمكين الجيل التالي من الأجهزة والتطبيقات والخدمات التي تدعم الإنترنت.

---

الاختلافات الرئيسية بين IPV4 و IPV6

• طول العنوان:
  • يبلغ طول عناوين IPv4 32 بت، مما يؤدي إلى ما يقرب من 4.3 مليار عنوان فريد.
  • يبلغ طول عناوين IPv6 128 بت، مما يوفر ما يقرب من 340 عنوانًا فريدًا من نوعه، مما يضمن مساحة عنوان وفيرة للنمو المستقبلي.
• تمثيل العنوان:
  • يتم تمثيل عناوين IPv4 بتنسيق عشري بأربعة ثمانيات مفصولة بنقاط (على سبيل المثال، 192.168.1.1).
  • يتم تمثيل عناوين IPv6 بتنسيق سداسي عشري مع ثماني مجموعات من أربعة أرقام سداسية عشرية مفصولة بنقطتين (على سبيل المثال، 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334).
• تنسيق الرأس:
  • يبلغ طول رأس IPv4 من 20 إلى 60 بايت ويتضمن حقولًا لعناوين المصدر والوجهة وطول الرأس ونوع الخدمة والمجموع الاختباري وغيرها.
  • رأس IPv6 أبسط وأكثر كفاءة، وثابت عند 40 بايت، ويتضمن حقولًا لعناوين المصدر والوجهة، وفئة حركة المرور، وتسمية التدفق، وطول الحمولة، والرأس التالي.
• ميزات الأمان:
  • يفتقر IPv4 إلى ميزات الأمان المضمنة، مما يتطلب بروتوكولات إضافية مثل IPsec للمصادقة والتشفير.
  • يتضمن IPv6 دعمًا مدمجًا لـ IPsec، مما يعزز الأمان من خلال توفير المصادقة والنزاهة والسرية لاتصالات الشبكة.
• التكوين التلقائي:
  • يعتمد IPv4 على خوادم DHCP لتعيين العنوان وتكوين الشبكة.
  • يدعم IPv6 التكوين التلقائي للعناوين عديمة الحالة (SLAAC)، مما يسمح للأجهزة بتكوين عناوين IPv6 ومعلمات الشبكة تلقائيًا دون الحاجة إلى خوادم DHCP.
• دعم البث المتعدد:
  • يدعم IPv4 البث المتعدد ولكن بقدرات وكفاءة محدودة.
  • يعزز IPv6 دعم البث المتعدد، مما يتيح النقل الفعال للبيانات إلى عدة مستلمين في وقت واحد، وهو أمر ضروري لتطبيقات مثل بث الفيديو والاتصالات في الوقت الحقيقي.
• توجيه الشبكة:
  • يعتمد توجيه IPv4 بشكل كبير على تقنيات مثل ترجمة عنوان الشبكة (NAT) نظرًا لقيود مساحة العنوان.
  • يلغي IPv6 الحاجة إلى NAT ويبسط توجيه الشبكة من خلال مساحة العناوين الواسعة الخاصة به، مما يسهل الاتصال من طرف إلى طرف ويقلل من تعقيد تكوينات الشبكة.

مراجع حسابات

1. https://dl.acm.org/doi/pdf/10.17487/RFC2474
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6380492/
3. https://ece3115.elimu.net/Notes/IP/Comparison%20study%20between%20IPV4%20and%20IPV6.pdf