IPv4 و IPv6 دو نسخه از سیستمی هستند که به دستگاه‌ها یک آدرس منحصر به فرد در اینترنت می‌دهند که به عنوان پروتکل اینترنت (IP) شناخته می‌شود. IP مانند مجموعه‌ای از قوانین است که به دستگاه‌ها کمک می‌کند تا داده‌ها را به صورت آنلاین ارسال و دریافت کنند. از آنجایی که اینترنت از میلیاردها دستگاه متصل تشکیل شده است، هر کدام برای یافتن به شماره خاص خود، یعنی آدرس IP، نیاز دارند.  
IPv4 نسخه قدیمی‌تر است و از یک آدرس ۳۲ بیتی استفاده می‌کند که امکان حدود ۴ میلیارد آدرس منحصر به فرد را فراهم می‌کند. قبلاً کافی بود، اما با رشد اینترنت و دستگاه‌های هوشمند (IoT)، آدرس‌های IPv4 رو به اتمام هستند، به همین دلیل IPv6 ایجاد شد. از یک آدرس ۱۲۸ بیتی استفاده می‌کند، به این معنی که می‌تواند تریلیون‌ها تریلیون آدرس منحصر به فرد ارائه دهد، مشکل کمبود تعداد آدرس را حل کند و اینترنت را برای آینده آماده کند.

 

IPv4 چیست؟

IPv4 یا پروتکل اینترنت نسخه ۴، سیستم آدرس‌دهی اصلی اینترنت است که در سال ۱۹۸۳ معرفی شد. این سیستم از یک طرح آدرس‌دهی ۳۲ بیتی استفاده می‌کند که از لحاظ تئوری امکان بیش از ۴ میلیارد آدرس منحصر به فرد (2 به توان 32) را فراهم می‌کند. آدرس‌های IPv4 معمولاً در قالب سیستم اعداد دهدهی (دسیمال) نمایش داده می‌شوند که به چهار اکتت جدا شده با نقطه تقسیم می‌شوند. به عنوان مثال، ۱۹۲.۱۶۸.۱.۱ یک آدرس IPv4 رایج است که ممکن است در یک شبکه خانگی پیدا کنید.  
قالب آدرس IPv4 یک آدرس ۳۲ بیتی است که شامل ارقام دودویی جدا شده با نقطه (.) است.

 

IPv6 چیست؟

IPv6 نسخه‌ای از پروتکل اینترنت است که امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پروتکل به ویژه در حوزه‌هایی مانند شبکه‌های تلفن همراه که تقاضا برای آدرس‌های IP رو به افزایش است، رواج بیشتری پیدا کرده است. IPv6 در دسامبر ۱۹۹۸ توسط کارگروه مهندسی اینترنت (IETF) برای جایگزینی IPv4 توسعه داده شد که نمی‌توانست تعداد رو به رشد کاربران اینترنت و دستگاه‌های متصل را به سرعت مدیریت کند.  
این نسخه، نسخه جدیدتر و پیشرفته‌تر IP است که بهبودهایی در فضای آدرس، کارایی و امنیت ارائه می‌دهد. آدرس‌های IPv6 در هشت گروه از اعداد هگزادسیمال نوشته می‌شوند که با دونقطه از هم جدا می‌شوند.  
فرمت آدرس IPv6 یک آدرس IP  128 بیتی است که در گروهی از 8 عدد هگزادسیمال نوشته می‌شود که با دونقطه (:) از هم جدا می‌شوند و امکان ایجاد 2 به توان 128 آدرس IP منحصر به فرد را فراهم می‌کند. 

برخی از قابل توجه‌ترین تفاوت‌های فنی IPv4 و IPv6

• IPv6 شامل کیفیت خدمات (QoS) داخلی است.
• IPv6 دارای یک لایه امنیتی شبکه (IPsec) داخلی است.
• IPv6 ترجمه آدرس شبکه (NAT) را حذف می‌کند و امکان اتصال انتها به انتها (end-to-end) را در لایه IP فراهم می‌کند.  حذف عمل NAT موجب افزایش سرعت می گردد.
• چندپخشی (مولتی کست) بخشی از مشخصات پایه در IPv6 است، در حالی که در IPv4 اختیاری است. چندپخشی امکان انتقال یک بسته به چندین مقصد را در یک عملیات واحد فراهم می‌کند.  
  IPv6 هدرهای بسته بزرگتری دارد (حدود دو برابر IPv4).
• در مقایسه با IPv4، IPv6 ساختار هدر ساده‌تر و مؤثرتری دارد که مقرون‌به‌صرفه‌تر است و همچنین سرعت اتصال به اینترنت را افزایش می‌دهد.
• اندازه سرآیند IPv6 به صورت ثابت 40 بایت است در حالی که در IPv4 به صورت متغیر بین 20 تا 60 بایت است.

 

آیا IPv4 محبوب‌تر است یا IPv6؟

گوگل آمار عمومی مربوط به دسترسی کاربران گوگل به IPv6 را بر اساس کشورهای مختلف جهان نگهداری می‌کند. این اعداد، درصد کل ترافیک سایت‌های گوگل است که از طریق IPv6 انجام می‌شود.  
در سراسر جهان، IPv6 حدود ۳۲٪ در دسترس است، اما این میزان بین کشورها بسیار متفاوت است. به عنوان مثال، ایالات متحده بیش از ۴۱٪ IPv6 را پذیرفته است، در حالی که بریتانیا حدود ۳۰٪ و اسپانیا فقط ۲.۵٪ از آن را پذیرفته‌اند. 

چگونه گذار از IPv4 به IPv6 اتفاق می‌افتد؟

سازمان‌های مختلفی در حال حاضر با فناوری IPv4 کار می‌کنند و در مدت زمان بسیار کوتاهی، نمی‌توانیم مستقیماً از IPv4 به IPv6 تغییر دهیم. به جای استفاده صرف از IPv6، ما از ترکیبی از هر دو استفاده می‌کنیم و انتقال به معنای جایگزینی IPv4 نیست، بلکه به معنای وجود همزمان هر دو است.  
وقتی می‌خواهیم درخواستی را از یک آدرس IPv4 به یک آدرس IPv6 ارسال کنیم، این امر امکان‌پذیر نیست زیرا انتقال IPv4 و IPv6 با هم سازگار نیستند. برای حل این مشکل، ما از برخی فناوری‌ها استفاده می‌کنیم که به انتقال آسان از IPv4 به IPv6 کمک می‌کنند. این فناوری‌ها در زیر ذکر شده‌اند: 

• روترهای دو پشته‌ای
• تونل‌زنی
• ترجمه پروتکل NAT

روترهای دو پشته‌ای

یک روتر دو پشته‌ای یک دستگاه شبکه است که می‌تواند همزمان از هر دو پروتکل IPv4 و IPv6 پشتیبانی کند. این امکان ارتباط بین دستگاه‌هایی را که از هر یک از پروتکل‌ها استفاده می‌کنند، فراهم می‌کند و آن را به یک جزء کلیدی در طول انتقال از IPv4 به IPv6 تبدیل می‌کند. در روتر دو پشته‌ای، رابط روتر به IPv4 متصل است و آدرس‌های IPv6 پیکربندی شده برای انتقال از IPv4 به IPv6 استفاده می‌شوند. روتر دو پشته‌ای (DSR) مسیر را برای همه میزبان‌ها فراهم می‌کند تا بدون تغییر آدرس‌های IP خود با سرور ارتباط برقرار کنند.

 

تونل‌زنی

تونل‌زنی تکنیکی است که برای فعال کردن ارتباط بین شبکه‌های IPv4 و IPv6 در طول انتقال از IPv4 به IPv6 استفاده می‌شود. تونل‌زنی بسته‌های IPv6 را درون بسته‌های IPv4 (یا برعکس) محصور می‌کند. تونل‌زنی به عنوان واسطه‌ای برای ارتباط شبکه انتقال با نسخه‌های مختلف IP استفاده می‌شود.

 

ترجمه پروتکل NAT

ترجمه پروتکل NAT (ترجمه آدرس شبکه) (NAT-PT)، تکنیکی است که برای فعال کردن ارتباط بین شبکه‌های IPv4 و IPv6 با ترجمه یک پروتکل به پروتکل دیگر استفاده می‌شود. با کمک تکنیک ترجمه پروتکل NAT، شبکه‌های IPv4 و IPv6 می‌توانند بدون درک آدرس نسخه‌های IP مختلف نیز با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.  
به طور کلی، یک نسخه IP آدرس نسخه‌های IP مختلف را درک نمی‌کند، برای حل این مشکل از دستگاه NAT-PT استفاده می‌کنیم که هدر آدرس نسخه IP اول (فرستنده) را حذف کرده و آدرس نسخه IP دوم (گیرنده) را اضافه می‌کند تا آدرس نسخه IP گیرنده متوجه شود که درخواست توسط همان نسخه IP ارسال شده است و برعکس آن نیز امکان‌پذیر است.