Quelle est la différence entre IPv4 et IPv6 ?
IPv4 et IPv6 sont deux versions du système d’adressage IP (Internet Protocol). L’IP est un ensemble de règles de communication qui permettent l’échange de données sur Internet. À la base, Internet est un ensemble de milliards d’appareils qui partagent des données entre eux grâce à des technologies de mise en réseau. L’IP utilise un système de numérotation qui attribue à chaque appareil connecté un numéro d’identification ou une adresse unique. L’IPv4 utilise un format d’adresse 32 bits et peut accueillir plus de 4 milliards d’espaces d’adressage. Avec l’expansion des systèmes Internet et l’Internet des objets (IoT), la plage d’adressage d’IPv4 s’avère insuffisante. Il est progressivement abandonné au profit d’IPv6, qui utilise un format d’adresse 128 bits et peut accueillir plus de 1x1036 adresses.
Quelles sont les similitudes entre IPv4 et IPv6 ?
La principale fonction d’IPv4 et d’IPv6 est d’envoyer et de recevoir des données sur Internet, acheminées vers le bon appareil, indépendamment de l’infrastructure réseau sous-jacente. Le routage, ou identification du flux de paquets, est la technologie principale qui sous-tend toutes les communications Internet. Les sections suivantes décrivent certaines similitudes.
Système de dénomination désigné
Tout comme chaque pays du monde possède un nom unique, les protocoles IPv4 et IPv6 sont conçus pour permettre de nommer ou d’identifier de manière unique chaque appareil sur Internet. Cela inclut les ordinateurs, les téléphones mobiles et les appareils réseau IoT.
Protocole de base
IPv4 et IPv6 font tous deux partie de la suite de protocoles TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Ces protocoles régissent le cadre d’exploitation standard d’Internet depuis le début des années 1980. La suite TCP/IP inclut également le protocole UDP (User Datagram Protocol). Malgré son nom IP version quatre, IPv4 a été le premier protocole Internet. De même, IPv6 a été spécifié pour la première fois en 1995, mais ce n’est qu’en 2017 qu’il a été publié en tant que norme internet ou partie de la suite TCP/IP.
Transmission de données sans connexion
IPv4 et IPv6 sont des protocoles sans connexion qui utilisent le routage multipaquets pour diviser les données en blocs plus petits à envoyer sur Internet. IPv4 et IPv6 déterminent le chemin emprunté par chacun de ces paquets, ce qui signifie que les paquets provenant d’un même élément de données peuvent emprunter différentes routes de trafic Internet sur Internet. Les paquets sont réassemblés dans le bon ordre sur l’appareil récepteur. Cela se fait par TCP ou UDP au niveau de la couche de transport dans le modèle OSI.
Principales différences : IPv4 par rapport à IPv6
Les paquets IPv4 et IPv6 sont composés différemment, IPv6 ayant des en-têtes différents et un espace d’en-tête globalement plus court. IPv6 propose également des paquets d’en-tête séparés en tant que fonctionnalité permettant d’étendre les options de routage. Les trois principales différences du point de vue de l’utilisateur sont les suivantes.
Espace d’adressage
L’espace d’adressage complet d’IPv4 est de 2³², soit 4 294 967 296 adresses IP. IPv6 possède un espace d’adressage nettement plus élevé de 2¹²⁸, soit 3,403 × 10³⁸, soit 340 282 366 920 938 000 000 000 000 000 000 000 000 000 d’adresses IP uniques. Ce chiffre, en anglais, se traduit par environ 340 sextillion, 300 quintilliard.
Parmi les adresses Internet IPv4, il existe environ 588 millions d’adresses IP réservées, le reste étant accessible au public. En raison de l’expansion des appareils Internet, les adresses Internet IPv4 non allouées ont été épuisées en 2011. Alors qu’IPv6 résout le problème de l’épuisement de l’espace d’adressage, la solution actuelle est une abstraction qui consiste à superposer d’autres systèmes d’adressage, tels que la traduction d’adresses réseau (NAT), à IPv4.
IPv6 possède également un grand nombre d’adresses IP réservées, mais avec un espace d’adressage global beaucoup plus important, ce chiffre n’est pas significatif en comparaison. Compte tenu des estimations actuelles, l’espace d’adressage est inépuisable.
Nommage
Dans IPv4, le nom de l’adresse est représenté par une adresse numérique composée de quatre nombres décimaux (compris entre 0 et 255), chacun représentant huit bits, séparés par trois points :
197.0.0.1
Dans IPv6, le nom de l’adresse est représenté par huit chiffres hexadécimaux composés de chiffres (0-9) et de lettres (A-F), chacun représentant quatre bits, séparés par des deux-points :
2600:1400:d:5a3::3bd4
Plusieurs zéros au sein d’un groupe peuvent être compressés en un bloc à deux points vide.
Types de communication
Pour améliorer l’efficacité des communications, IPv4 et IPv6 prennent en charge différents types d’adressage afin qu’un appareil puisse communiquer simultanément avec plusieurs appareils d’un réseau. IPv4 prend en charge l’adressage un à un (unicast), un à tous (diffusion) et un à plusieurs (multicast) avec routage multipaquets. En alternative, IPv6 prend en charge l’adressage unicast, multicast et anycast avec routage multipaquets. Dans une communication anycast, les paquets de données sont envoyés par un expéditeur au récepteur le plus proche parmi plusieurs qui partagent la même adresse anycast. Le terme « le plus proche » est déterminé par les protocoles de routage qui calculent le chemin le plus court ou le coût le plus bas pour atteindre la destination.
En quoi IPv6 est-il plus performant qu’IPv4 ?
IPv6 est intrinsèquement plus performant qu’IPv4, car ce dernier nécessite une traduction d’adresses réseau (NAT) pour fonctionner comme escompté. Ces traducteurs sont installés dans des réseaux pour gonfler artificiellement l’espace d’adressage d’IPv4. Cela signifie que les paquets peuvent être acheminés vers le bon appareil, même si le nombre d’adresses IP autonomes a été épuisé il y a longtemps. Avec IPv6, les NAT ne sont plus nécessaires, ce qui élimine les surcoûts de performance liés à la traduction. Voici d’autres améliorations apportées par IPv6.
Configuration automatique
Avec IPv4, un serveur DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) est nécessaire pour gérer l’attribution des adresses IP et identifier les machines connectées à un réseau. En utilisant IPv6, la configuration automatique des adresses sans état (SLAAC) est utilisée, selon laquelle le périphérique lui-même peut configurer automatiquement sa propre adresse sans tiers ni protocole externe. En supprimant le besoin de DHCP, cela se traduit également par une diminution du trafic global sur le réseau.
Routage
IPv6 offre des fonctionnalités qui rendent le routage sur Internet plus efficace qu’IPv4. Cela inclut la suppression du NAT, la simplification des en-têtes de routage, le protocole NDP (Neighborhood Discovery Protocol), l’adressage hiérarchique et la création de sous-réseaux, ainsi que l’agrégation d’itinéraires.
Sécurité
IPv6 renforce la sécurité du protocole par rapport à IPv4. Cela inclut IPsec (Internet Protocol Security) en standard, la possibilité d’inclure des extensions de confidentialité et d’autres protocoles de routage sécurisés tels que OSPFv3.
Quand utiliseriez-vous IPv6 sur IPv4 ?
Malgré les améliorations apportées à IPv6 par rapport à IPv4, la majeure partie d’Internet fonctionne toujours en IPv4. Étant donné que l’infrastructure existante exécute le protocole IPv4, la mise à jour vers IPv6 peut s’avérer une migration coûteuse et complexe. Cependant, IPv6 est en train de devenir la norme dans les secteurs où les réseaux de pointe sont bénéfiques, comme dans le cas des FAI et de la fabrication de produits mobiles ou IoT.
Pour les entreprises qui souhaitent mettre en place une infrastructure réseau moderne, en particulier pour répondre à des exigences complexes en matière d’IoT et de microservices, adopter IPv6 comme valeur par défaut constitue une décision architecturale judicieuse. De même, IPv6 peut garantir la pérennité future du réseau pour les grandes entreprises mondiales qui ont déjà du mal à gérer les frais généraux liés à l’IPv4 et à remédier à l’épuisement.
Résumé des différences : IPv4 par rapport à IPv6
| IPv4 |
IPv6 |
|
| De quoi s'agit-il ? |
Protocole Internet version quatre |
Protocole Internet version six |
| Taille de l’adresse |
32 bits, soit 232 adresses IP |
128 bits, soit 2128 adresses IP |
| Norme de dénomination |
Adresse IP numérique. Quatre lots de numéros à trois chiffres, séparés par des points. 197.0.0.1 |
Adresse alphanumérique. Huit lots de nombres hexadécimaux à quatre caractères, séparés par des deux-points. 2600:1400:d:5a3::3bd4 |
| Adresse de rebouclage |
127.0.0.1 |
::1 |
| Nécessite la traduction d’adresses |
Oui, grâce à la traduction d’adresses réseau (NAT) |
Non |
| Adressage des paquets |
Unicast, diffusion et multicast |
Unicast, multicast et anycast |
| Configuration de l’adresse |
Configuration manuelle et DHCP |
Configuration automatique sur l’appareil à l’aide de la configuration automatique des adresses Stateless (SLAAC). Le protocole DHCPv6 est également pris en charge pour les connexions dynamiques. |
| Taille de l’en-tête |
Variable ; 20 octets, qui peuvent augmenter jusqu’à 60 octets lorsque des champs facultatifs et des métriques sont ajoutés |
Corrigé ; 40 octets. La taille des en-têtes d’extension distincts varie. |
| Somme de contrôle de l’en-tête |
Oui |
Non |
| Extras optionnels |
Support limité pour les contrôles optionnels |
De nombreux en-têtes d’extension sont disponibles pour améliorer le routage, la fragmentation, la qualité de service, etc. |
| Confidentialité |
Masquage d’adresse IP pour cacher les huit derniers bits d’une adresse |
Extensions de confidentialité IP utilisant des adresses temporaires aléatoires |
| Fragmentation |
Géré par des routeurs |
Géré par l’initiateur |
| Résolution DNS |
Enregistrements A |
Enregistrements AAAA |
| Efficacité du routage |
Géré dans les en-têtes |
Géré dans les tables de routage |
| Prise en charge de la mobilité |
Nécessite une adresse IP mobile |
Intégré |
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