В чем ключевые различия между протоколами IPv4 и IPv6?

Ответ

IPv4 и IPv6 — это две версии протокола IP, используемые для идентификации устройств в сети и маршрутизации трафика. Основное различие обусловлено исчерпанием адресного пространства IPv4, что привело к необходимости разработки IPv6.

Ключевые различия:

Длина адреса:
- IPv4: 32-битные адреса (например, 192.168.1.1), что ограничивает адресное пространство примерно 4.3 миллиардами уникальных адресов.
- IPv6: 128-битные адреса (например, 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334), обеспечивая практически неограниченное количество адресов (3.4×10³⁸).
Формат записи:
- IPv4: Десятичные числа, разделённые точками.
- IPv6: Шестнадцатеричные числа, разделённые двоеточиями.
Встроенная безопасность: IPv6 изначально поддерживает IPSec на уровне протокола, что обеспечивает шифрование и аутентификацию. В IPv4 IPSec является опциональным дополнением.
Автоконфигурация: IPv6 имеет улучшенный механизм автоконфигурации адресов (SLAAC - Stateless Address Autoconfiguration), упрощающий управление сетью.
Фрагментация: В IPv6 фрагментация пакетов выполняется только отправителем, а не маршрутизаторами, что снижает нагрузку на сетевое оборудование и повышает эффективность.
Заголовки пакетов: Заголовок IPv6 проще и эффективнее, чем у IPv4, за счёт удаления или перемещения некоторых полей в опциональные расширения.

Пример определения версии IP-адреса в Python:

import ipaddress

def get_ip_version(ip_string: str) -> str:
    """Определяет версию IP-адреса (IPv4 или IPv6)."""
    try:
        ip_obj = ipaddress.ip_address(ip_string)
        return f"IPv{ip_obj.version}"
    except ValueError:
        return "Некорректный IP-адрес"

print(get_ip_version("192.168.1.1"))    # Вывод: IPv4
print(get_ip_version("2001:db8::1"))     # Вывод: IPv6
print(get_ip_version("invalid-ip"))    # Вывод: Некорректный IP-адрес