IPv4 vs. IPv6: Die Unterschiede zwischen diesen 2 Internetprotokollen

Kommunikation ist zentral für das Internet. Unabhängig davon, ob dies durch die Verwendung von Messaging- oder Chat-Systemen oder das Ausfüllen eines dynamischen Formulars geschieht, ist das Gespräch mit anderen Computern für den Prozess von entscheidender Bedeutung. Das Internet Protocol (IP) hilft Maschinen, miteinander zu kommunizieren, obwohl es verschiedene Versionen davon gibt. Daher werden Sie sich oft fragen, ob Sie IPv4 oder IPv6 verwenden sollen.

Die Antwort ist in mancher Hinsicht einfach, in anderer aber komplex. Um jedoch zu einem Schluss zu kommen, sollten Sie etwas über die Geschichte, die wichtigsten Unterschiede und vieles mehr wissen. Von dort aus können Sie abwägen, welches Protokoll verwendet werden soll.

In diesem Beitrag werden wir fast alle Elemente von IPv4 vs. IPv6 diskutieren. Zuerst werden wir Sie auf den neuesten Stand bringen, was IP ist.

Eine schnelle Einführung in IPs

Zusammen mit dem Domain Name System (DNS) und der IP-Adresse ist dies eine Schlüsselkomponente dafür, wie wir uns im Internet bewegen. Ohne sie können Daten überhaupt nicht übertragen werden.

Die meisten Daten, die im Internet herumschwirren, werden in „Pakete“ zerlegt. Das erleichtert die Übertragung, reduziert die Fehlerquote und verbessert die Bearbeitungszeit. Damit jedes Paket am richtigen Ort (und schließlich in der richtigen Reihenfolge) landet, verfügt es über dedizierte IP-Informationen.

In den meisten Fällen ist dies ein Verweis auf die IP-Adresse des Zielcomputers. Sie können IP-Adressen überall überprüfen. Ihr Computer und Router haben dedizierte Adressen, und Sie können die IP-Adresse des Netzwerks einer bestimmten Website über Online-Tools wie WhatsMyDNS finden:

Wenn zwei Pakete dieselbe IP-Adresse haben, landen sie auf demselben Computer. Es ist ein einfacher Ansatz, der gut genug funktioniert, dass wir die Welt im Internet betreiben.

Der Unterschied zwischen IPv4 und IPv6

Obwohl der Prozess der Verwendung der IP einfach ist, gibt es noch mehr zu entdecken. Es müssen mehrere Versionen in Betracht gezogen werden, was Sie verwirren kann, wenn dies ein neues Konzept ist.

In den nächsten Abschnitten werden wir uns mit IPv4 und IPv6 befassen und dann versuchen, einige der Fragen zu beantworten, die Sie möglicherweise zu den einzelnen Protokollen haben.

IPv4

Trotz des Namens ist dies die erste Version des IP, einer Technologie aus den frühen 80er Jahren. Sie wissen, wie eine IP-Adresse mit IPv4 aussieht, wie es der Standard ist – eine Sammlung von vier Ziffern, die durch Punkte getrennt sind:

192.0.2.0

Wir nennen dies eine 32-Bit-Länge, und ihre Darstellung ist dezimal. Jeder Abschnitt innerhalb der IP-Adresse verwendet eine 8-Bit-Formatierung. Jede dieser Zahlen kann von 0 (Null) bis 255 laufen. Wenn Sie jede verfügbare Zahl berechnen und berücksichtigen, gibt es 4,3 Milliarden Optionen. Das scheint viel zu sein, und Sie sollten dies für später in diesem Artikel berücksichtigen.

Es gibt noch ein paar andere interessante Punkte zu IPv4, aber wenn Sie kein Techniker oder Entwickler sind, spielen sie keine so große Rolle:

• Das Protokoll verwendet eine variable Header-Größe, die nicht größer als 60 Byte ist.
• Es bietet keine Authentifizierung und Verschlüsselung.
• IPv4 hat keine Paketflussidentifikation.
• Es unterstützt zwei Konfigurationen: manuell und Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).

IPv6 unterscheidet sich in einigen Punkten von IPv4. Im nächsten Abschnitt gehen wir genauer darauf ein.

IPv6

Wie Sie anhand der Versionsnummerierung erraten können, handelt es sich bei IPv6 um eine neue Version des Protokolls, das versucht, einige der inhärenten Probleme von IPv4 zu lösen. In gewisser Weise ähnelt dies dem Unterschied zwischen File Transfer Protocol (FTP) und Secure File Transfer Protocol (SFTP).

Tatsächlich ist IPv6 auch eine Technologie der Internet Engineering Task Force (IETF). Der technische Standard kam 1995 und sieht 128-Bit-Adressen anstelle der 32-Bit-Länge gemäß IPv4 vor:

1234:ABCD:5678:EFAB:9012:CDEF:3456:ABCD

Dies ist jedoch nicht der einzige Unterschied zum älteren Protokoll:

• Es verfügt über eine integrierte Internetprotokollsicherheit (IPsec).
• Die Adressdarstellung ist hexadezimal.
• IPv6 verwendet eine feste Header-Länge von 60 Byte.
• Während IPv4 nur Zahlen verwendet, verwendet IPv6 Buchstaben und Zahlen. Dies ist (teilweise) bedarfsbedingt, da jeder Block (getrennt durch einen Doppelpunkt) eine Länge von 16 Bit hat.

Es gibt noch weitere Unterschiede, aber es gibt einen Grund, warum IPv6 existiert. Lassen Sie uns diesen Faktor als nächstes besprechen.

Der Hauptgrund, warum wir IPv6 brauchen

Die Debatte und Verwirrung um IPv4 vs. IPv6 würde ohne den Aufstieg und die Expansion des Internets nicht einmal existieren. Tatsächlich hat jedes Protokoll eine theoretische Grenze für die Anzahl der IP-Adressen, die es generieren kann. Das ist aus einem Grund wichtig: Wenn uns die Internetadressen ausgehen, können wir dem globalen Netzwerk keine neuen Maschinen hinzufügen. Das Internet wird sein Wachstum stoppen müssen.

IPv4 kann über vier Milliarden Adressen generieren, was eine enorme Zahl ist – insbesondere für das Jahr 1983. Für die Art und Weise, wie wir das Internet im 21. Jahrhundert nutzen, reicht das jedoch nicht aus. Schon in den 90er Jahren wussten Web-Experten, dass uns die Adressen ausgehen würden, weshalb wir Technologien wie die Network Address Translation (NAT) haben.

Es gibt einige verschiedene Organisationen, die für die Zuweisung von IP-Nummern und -Adressen verantwortlich sind. In den 2010er Jahren sind die verbleibenden Zahlen in diesen Ressourcenpools jedoch nicht mehr verfügbar. Das bedeutet, dass IPv4-Adressen jetzt aus nicht zugeordneten Blöcken stammen, die an einen bestimmten Internetdienstanbieter (ISP) ausgegeben wurden, oder aus älteren, nicht verwendeten IPv4-Adressen.

Warum IPv6 den Tag retten wird

IPv6 ist hier wegen des Problems der Erschöpfung von IPv4-Adressen. Da es sich um 128-Bit handelt, also länger, können wir neue Zahlen mit einer größeren Kapazität generieren. Tatsächlich können Sie über 1.024-mal so viele Adressen wie bei IPv4 generieren. Einige der ungenutzten IP-Adressen, die wir haben, werden für den Übergang zu IPv6 verwendet.

IPv6 wird auch eine Reihe anderer Probleme lösen, die Anfang der 80er Jahre nicht galten oder weniger offensichtlich waren:

• Seine Unterstützung für Multicast-Adressierung bedeutet, dass wir Paketströme mit intensivem Bandbreitenbedarf gleichzeitig an mehrere Standorte senden können. Dies wird die Netzwerkleistung beispielsweise in Bereichen wie Streaming verbessern.
• IPv6 kann einem Gerät auch mehrere IP-Adressen zuweisen. Dies bedeutet, dass ein Gerät oder eine Maschine seine Verbindung zu mehreren Netzwerken gleichzeitig aufrechterhalten und seine Betriebszeit erhöhen kann.
• Die in IPv6 inhärente automatische Konfiguration bedeutet, dass es eine IP-Adresse generieren und sich schneller mit dem Netzwerk verbinden kann als der manuelle Ansatz und keine Benutzereingaben erfordert.

Trotz der immensen Vorteile – und des dringenden Bedarfs – von IPv6 findet das Protokoll nicht viel Akzeptanz. Der größte Teil des Internets läuft immer noch auf IPv4. Trotzdem gibt es einen aktuellen Plan und eine Strategie, alle IPv4-Adressen auf IPv6 umzustellen, und es steht kurz bevor – die USA werden dies ab 2023 tun

Warum wir IPv5 nicht verwenden

Bevor wir diesen Artikel abschließen, müssen wir auf eine fehlende Protokollversion eingehen. Ähnlich wie bei der Versionsnummerierung von PHP – es gab einen Sprung von PHP5 zu PHP7 – machen IP-Versionen dasselbe. Auch die Gründe sind ähnlich.

Obwohl Unternehmen wie Apple, NeXT und Sun Microsystems eine fünfte Version des IP entwickelt haben, wurde es kein offizielles Protokoll. Es trägt den Namen Internet Stream Protocol (ST) und wurde in diesen Organisationen versuchsweise eingesetzt.

Der allgemeine Konsens ist, dass ST/IPv5 beim Streamen von Daten fantastisch ist, aber wir können dies bereits in Aktion sehen. ST sah die Entwicklung als Grundlage für Voice over IP (VoIP), das wir heute für Voice-Chats verwenden.

Der einzige große Nachteil von ST/IPv5 ist jedoch, dass es eine 32-Bit-Formatierung hat. Dies bedeutet, dass es das gleiche Problem wie bei IPv4 hat, da ihm die zu verwendenden Adressen ausgehen. Die Einschränkung bedeutet, dass es für das moderne Web nicht praktikabel ist, und ist ein direkter Grund, warum wir einen Sprung zwischen IPv4 und IPv6 haben.

IPv4 vs. IPv6: Welches soll man wählen?

Auf die Frage, ob Sie sich für IPv4 oder IPv6 entscheiden sollten, gibt es in den meisten Fällen eine einfache „Nicht-Antwort“. Um abzuschätzen, welches Protokoll besser ist, können Sie drei verschiedene Aspekte berücksichtigen:

• Popularität und Adoption. Je mehr Menschen IPv6 verwenden, desto verfügbarer wird die Technologie.
• Geschwindigkeit und Leistung. Wenn IPv6 schneller ist als IPv4, ist es sinnvoll, es übernehmen zu wollen.
• Herstellerunterstützung. Apropos, Sie benötigen Webhoster, Hardwarehersteller und Ihr Betriebssystem (OS), um IPv6 zu unterstützen, um es verwenden zu können.

Es lohnt sich, diese genauer aufzuschlüsseln, da einige der zugrunde liegenden Statistiken gut zu lesen sind.

Popularität, Unterstützung und Adoptionsraten

Wenn es um Popularität geht, ist die Aufnahme langsam. Google erstellt Statistiken zur Verfügbarkeit von IPv6 bei seinen Nutzern, und nur 38 Prozent verwenden das Protokoll:

Trotzdem ist es interessant festzustellen, dass der größte Teil Nord- und Südamerikas ein gewisses Maß an Zugang hat, wobei einige Länder eine Akzeptanz von etwa 45 Prozent aufweisen. Dies gilt auch für Länder wie das Vereinigte Königreich (UK), Australien und Japan. Indien, Saudi-Arabien, Frankreich, Deutschland und Griechenland weisen alle eine Akzeptanz von etwa 50 bis 60 Prozent auf:

Wenn Hersteller und Webhoster IPv6 jedoch nicht unterstützen, gibt es keinen Grund zu wechseln. Die W3Techs-Website berichtet, dass rund 20 Prozent aller Websites IPv6 verwenden, was im Moment keine ermutigende Zahl ist.

Leistung

In Bezug auf die Leistung scheint es keinen großen Unterschied zwischen IPv4 und IPv6 zu geben. Ein alter Vergleich von Sucuri fand keinen merklichen Unterschied zwischen ihnen. Facebook hat jedoch bereits 2015 einige Leistungstests durchgeführt, mit dem Schluss, dass die Verwendung von IPv6 einen Geschwindigkeitsvorteil bringen könnte.

Die Zivaro-Site führte auch einen tiefen Einblick in die Leistung zwischen IPv4 und IPv6, und die Schlussfolgerung ist dieselbe wie wir: Es kommt darauf an. Denn Leistung ist nicht das primäre Ziel von IPv6, und selbst wenn das Protokoll im Schneckentempo läuft, brauchen wir die Technologie aufgrund der Erschöpfung von IPv4-Adressen.

IPv6 statt IPv4 wählen

Die kurze Antwort hier lautet: Wählen Sie IPv6, wenn Sie können und wenn jede Website, auf die Sie zugreifen, das Protokoll unterstützen kann. Es gibt hier jedoch so viele Vorbehalte und Bedingungen, dass wir dies nicht als zuverlässige Antwort angeben können.

Der Übergang zu IPv6 ist insofern einzigartig, als er eine gemeinsame Anstrengung aller Webbenutzer erfordert – Hardwarehersteller, Webhoster, Computersoftwareunternehmen und Endbenutzer. Wenn Sie also keinen direkten Einfluss darauf haben, ob Websites IPv6 verwenden, müssen Sie möglicherweise warten, bis die Adoptionsraten steigen.

Einpacken

IP-Adressen führen fast das gesamte Web aus. Sie verwenden sie, um andere Computer zu lokalisieren und dann mit ihnen zu kommunizieren. Es sind jedoch unterschiedliche Protokollversionen zu berücksichtigen. IPv4 vs. IPv6 ist ein Vergleich, den Sie sich ansehen sollten, aber in vielen Fällen müssen Sie sich nicht allzu viele Sorgen machen.

Dies liegt daran, dass viele Hosts dies ohne Ihre Eingabe festlegen. Trotz der schwächelnden Kapazität für IPv4 unterstützen viele Hosts IPv6 noch nicht oder bieten nur minimale Kompatibilität. Wenn Sie die Wahl haben, ist IPv6 moderner. Unser Rat ist, beim aktuellen Schreiben nicht ins Schwitzen zu geraten, wenn Sie keine Wahlmöglichkeit haben.

Haben Sie Fragen zu IPv4 vs. IPv6? Fragen Sie im Kommentarbereich unten nach!