IPv4 與 IPv6 是什麼?兩者的差異

IPv4 與 IPv6 是網路通訊協定的兩個版本,是網路設備唯一的識別號,IPv4 使用 32 位元地址格式,而 IPv6 使用128 位元的地址格式,提供更大的可用空間。
➤IPv4 與 IPv6
➤IPv4 與 IPv6 的差異比較
➤IPv6 的優勢與現況
IPv4 與 IPv6
IPv4(Internet Protocol version 4)與 IPv6(Internet Protocol version 6)是網路通訊協定的兩個版本,用來為每個網路裝置分配唯一的識別號或 IP 地址,讓資料能在網路中正確傳送。
IPv4 使用 32 位元地址格式,可以容納超過 40 億個地址空間,而 IPv4 是此協定第一個被廣泛部屬和使用的版本,也是目前最常見的 IP 類型。
不過隨著網路和物聯網系統的擴展,IPv4 逐漸不夠使用,使其有了其後繼版本 IPv6,IPv6 使用128 位元的地址格式,可容納超過 1x10 的 38 次方的位址,提供更大的可用空間並足以應對物聯網與全球裝置爆炸性成長的需求。
類型 | 範例 | 說明 |
---|---|---|
IPv4 | 192.168.1.1 | 32 位元地址格式 |
IPv6 | 2001:db8::ff00:42:8329 | 128 位元地址格式 |
IPv4 地址由 4 組 0~255 的十進位數字組成,每組數字代表 8 位元(總共 32 位元),並以句點分隔,例如:192.168.0.1。
IPv6 地址由 8 組十六進位數字組成,每組包含 4 個十六進位字元(0-9 和 A-F),使用冒號分隔,例如:2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。為簡化可使用縮寫(如連續 0 可省略為 ::)。
IPv4 與 IPv6 的差異比較
雖然 IPv4 和 IPv6 都是 IP 協定,但兩者在設計理念、技術特性和應用層面上仍有多項差異,並且 IPv6 並不是只是多了地址空間,而是從設計上就考慮到現代網路需求,包括自動化、安全性與效能等方向。
項目 | IPv4 | IPv6 |
---|---|---|
地址長度 | 32 位元 | 128 位元 |
可用 IP 地址數量 | 約 42 億 (2的32次方) | 更多數量(2的128次方) |
地址格式 | 使用點分十進位 (如192.168.1.1) | 使用冒號十六進位 (如 2001:0db8::1) |
DNS解析 | A紀錄 | AAAA紀錄 |
位址配置方式 | 靜態手動、DHCP 動態分配 | 自動組態(Stateless)、DHCPv6 |
NAT(網路位址轉譯)支援 | 普遍使用 NAT 來節省地址 | 不需要 NAT,端對端通訊更直接 |
廣播支援 | 支援廣播傳送 | 不支援,改用多點傳送(Multicast) |
封包標頭(Header) | 結構複雜,處理效率較低 | Header 結構簡化,提高處理效能 |
IPSec 安全性支援 | 可選支援 | 原生支援,安全性更高 |
IPv6 的優勢與現況
IPv6 相較於 IPv4 具備以下幾項關鍵優勢:
擴展性強:解決 IPv4 地址不足的問題。
安全性提高:IPv6 原生支援 IPSec,加密與驗證更安全。
更簡單的封包處理:Header 結構更簡潔,效率提升。
不再依賴 NAT:裝置可直接對外溝通,不需透過 NAT 翻譯。
更適合 IoT 應用:大量裝置連網需求可輕鬆應對。
不過雖然 IPv6 的優勢有許多,並且也已推出多年,但 IPv4 目前仍是佔據主流的地位,其原因在於:
網路設備與應用系統尚未全面支援 IPv6。
部署成本與技術轉換門檻高。
目前透過 NAT 仍可延長 IPv4 使用壽命。
此外,許多企業現階段採用「雙協定堆疊(Dual Stack)」的方式,同時支援 IPv4 與 IPv6,以確保在過渡期間兼容所有網路環境。
不過在某些情境下,比如需要大規模連接物聯網裝置、雲端平台 或 CDN 供應商已支援 IPv6並可優化全球布局,或是新架設網站支援 IPv6 等,則可關注或考慮是否需要 IPv6。
IPv4 是網際網路發展初期的重要基礎,但隨著全球裝置數量急速成長,IPv4 的地址空間已逐漸無法應付現代需求。IPv6 不僅提供幾乎無限的地址數量,還具備更高的安全性、自動化設定能力與更佳的傳輸效率。對企業與開發者而言,理解並逐步導入 IPv6,不僅是因應技術潮流,更是為未來的網路環境做好準備。
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