ipv4和ipv6的区别

IP地址在网络层把不同的物理网络地址同一地址到全球唯一统一的IP上（屏蔽物理网络差异),是唯一标识互联网中计算机的逻辑地址(相当于一个手机号码，并可以通过唯一的手机号码找到手机的),所以IP地址也被称为互联网地址的，由此可见它们的重要性。

IP地址常见分类

A类IP:一个A类IP地址由一个1字节的网络地址和一个3字节的主机地址组成。网络地址的最高位必须为“0”，地址范围从1.0.0.0到126.0.0.0。现有126个A类网络，每个网络拥有1亿多台主机。

B类IP:B类IP地址由两个字节的网络地址和两个字节的主机地址组成。至于范围由128.0.0.0到191.255. 255. 255，网络地址的最高位必须是“10”。现有16382个B类网络，每个网络可以承载60000多台主机。

C类IP：IP地址由一个3字节的网络地址和一个1字节的主机地址组成。网络地址的最高位必须是“110”。从192.0. 0. 0到223.255.255.255组成。C类网络可达209万余台，每个网络可容纳254台主机

类D地址：作用是用于多点广播（Multicast），IP地址的第一个字节以“1110”开头，这是一个特殊的保留地址。它不指向前面所说的特定的网络。多点广播地址用于一次找寻一组计算机的地址，它的标志共享同一协议的一组计算机。

E类IP地址：以“1111”开头，供研究和实验使用，预留作日后使用。

家庭网络绝大部分都使用的是端口映射的方式。NAT的核心是一个映射表(源IP地址、源端口、目标IP地址、目标端口)，它将内部网络的源IP地址和端口映射到相同公共网络地址的不同端口。

简而言之，家庭网络通常因为它的规模通常使用了192．168开头的私网地，光猫拨号获得一个公共网络地址(或运营商的私网地址)，通过NAT映射到公共网络地址的不同端口，接入Internet。注意，NAT模式与路由模式不同。

1. ‌地址空间‌

IPv4使用32位地址，理论上可提供约42.9亿个地址，但由于互联网设备的激增，IPv4地址已基本耗尽。而IPv6采用128位地址，提供约3.4×10383.4×1038个地址，几乎可以满足未来无限设备连接的需求。

NAT地址转换

私网地址只能在局域网中使用，不同的局域网可以使用相同的私网地址，私网地址不能出现于Internet上。那么，私网地址如何访问Internet呢？这需要NAT地址进行转换，它将内部网络地址映射到外部网络地址上。

NAT地址转换实现了内网IP地址与公网IP地址之间的相互转换，将内网的大量IP地址转换为一个或少量的公网IP地址，这样便大大减少了公网IP地址的占用。

2. ‌地址表示方式‌

IPv4地址以点分十进制表示，例如“192.168.1.1”，直观易懂。IPv6地址则采用冒号分隔的十六进制格式，例如“2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334”，虽然稍显复杂，但极大地扩展了地址空间。

3. ‌协议特性‌

IPv4的头部设计较为复杂，包含20字节的固定部分，支持基本的差错控制和流量控制。IPv6则简化了头部结构，固定为40字节，并引入了流标签和流级别的服务质量支持，提高了报文转发速度和吞吐量。‌1

4. ‌安全性‌

IPv6内置了IPSec协议，提供身份认证和加密功能，增强了数据传输的安全性。而IPv4的IPSec支持是可选的，需要额外配置。

5. ‌路由效率‌

IPv6的地址层次结构清晰，前缀固定，可聚合性强，能够大幅压缩路由表，加快路由查找和数据转发速度。相比之下，IPv4的路由表庞大，查找效率较低。‌

6. ‌兼容性与过渡技术‌

IPv6在设计时考虑了与IPv4的兼容性，支持通过双协议栈等技术实现与IPv4网络的互联互通。这种过渡机制使得IPv4和IPv6可以共存，逐步完成从IPv4到IPv6的迁移。‌

‌总结‌：IPv6在地址空间、协议设计、安全性和路由效率等方面均优于IPv4，是未来互联网发展的必然选择。然而，由于IPv4的广泛使用，过渡到IPv6仍需时间和技术支持。‌