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什么是IPv4？

IP（互联网协议）地址是一组数字或数字和字母的组合，分配给设备以便其与其他设备和网络通信。IPv4 和 IPv6 是互联网协议的两个版本，它们使用不同的地址格式。

​IPv4（互联网协议版本4）是现代互联网的骨干。它使用32 位数字地址以点分十进制格式表示，例如 192.0.2.1，这意味着它可以生成大约 43 亿个唯一地址。

起初，IPv4 地址似乎无穷无尽。但随着互联网用户、设备和服务的不断增长，可用地址开始耗尽。IANA 于 2011 年 2 月向区域注册机构分发了最后一批大型 IPv4 地址块。RIPE NCC 于 2019 年 11 月耗尽了剩余的 IPv4 地址池。

为了延长 IPv4 的使用寿命，引入了 NAT 技术，允许多个设备共享一个公网 IP 地址。IPv4 至今仍然流行，因为它简单、可靠且支持广泛。

什么是IPv6？

​IPv6（互联网协议版本 6）的推出是为了解决 IPv4 的局限性，特别是可用地址数量不断减少的问题。 IETF于1998年将IPv6标准化。和2017年更新了规范这仍然是目前的标准。

IPv6 使用128 位地址以冒号分隔的十六进制组形式书写，例如 2001:db8::1。这提供了 2^128 个可能的地址，大约 340 万亿万亿（十亿亿）。

IPv6 支持 SLAAC（无状态地址自动配置），允许设备使用路由器通告的信息来生成地址。管理员也可以使用 DHCPv6 或手动配置。其更大的地址空间消除了 NAT 的地址节约需求，但防火墙和其他安全控制措施仍然是必要的。

IPv4 和 IPv6 的主要区别

头部结构

IPv4 的基本报头长度可变，并包含报头校验和。IPv6 使用固定的 40 字节基本报头，并将可选信息移至扩展报头。这简化了基本报头格式，但 IPv6 报头比 IPv4 的最小 20 字节报头更大，而且其本身并不能降低延迟。

寻址模式

两种协议都可以将单播流量发送到单个地址，将组播流量发送到一组地址。IPv4 还支持广播。IPv6 使用组播代替广播，并定义了任播，在任播模式下，多个接口共享一个地址，路由从中选择一个。

自动配置

IPv4 通常依赖 DHCP 或手动地址分配。IPv6 可以使用 SLAAC、DHCPv6 或手动配置。使用 SLAAC 时，路由器会通告网络前缀，设备自行生成地址。

路由效率

IPv6 移除了数据包头部校验和，并阻止中间路由器对数据包进行分片。这些改变减少了路由器执行的特定工作量，但并不能保证连接速度更快。路由质量、网络拥塞情况以及终端节点仍然决定着实际的性能。

IPv6 与 IPv4：有哪些变化以及原因

IPv6 将地址字段从 32 位扩展到 128 位，因为 IPv4 的地址供应无法跟上互联网的增长速度。它还通过使用固定基址报头、将分片限制在发送节点以及支持原生地址自动配置来改变数据包处理方式。这些改变减少了对地址共享变通方案的依赖，但也要求网络和应用程序支持这种新协议。

IPv4 与 IPv6 的速度和安全性比较

误区一：IPv6 默认情况下比 IPv4 快

​事实：并非自动如此。IPv6 可以避免地址转换工作，并使用更简单的基本报头，但端到端网络路径通常更为重要。APNIC的往返时间测量全球大部分地区差异不大，但区域性差异较大。优化后的 IPv6 路由性能可能优于 IPv4，而效率较低的 IPv6 路由速度则可能较慢。

误区二：IPv6 必然更安全——或者说，因为它更新，所以安全性更低。

事实：IPv6 支持 IPsec，但加密并非自动进行。防火墙、访问控制、应用程序加密和正确的配置仍然必不可少。

误区三：IPv4 很快就会过时

事实：网络仍然需要 IPv4 才能访问仅支持 IPv4 的服务。在过渡期间，IPv4、IPv6 和转换机制将共存。

IPv6 的采用和向双栈过渡

​IPv6 的普及历经数十年，是因为 IPv4 和 IPv6 并不直接向下兼容。网络运营商必须同时支持这两种协议，或者在升级路由器、应用程序、监控系统和安全控制措施时使用地址转换机制。这些变更耗时耗力，而 NAT 技术则使得许多网络能够继续使用有限的 IPv4 地址空间。

谷歌的 IPv6 可用性统计数据2026 年 8 月 12 日，这一比例为 47.03%，而 2010 年还不到 1%。该数字代表的是通过 IPv6 访问 Google 服务的 Google 用户百分比，而不是 IPv6 在所有互联网流量中所占的份额。

各国采用率差异显著，一些国家的采用率超过 70%，而另一些国家在谷歌过时的国家/地区视图中仍然接近于 0。因此，全球平均值并不能代表所有网络或受众群体的情况。

什么是双栈？

双栈是指网络或设备同时运行 IPv4 和 IPv6。双栈客户端可以对支持 IPv6 的目标地址使用 IPv6，而对不支持 IPv6 的目标地址使用 IPv4。

应用程序和操作系统可能会以不同的方式选择 A 级或 AAAA 级结果。

对于许多网络而言，双栈是一种在不立即弃用 IPv4 的情况下引入 IPv6 的有效方法。

现代技术中的 IPv6 支持

• 移动网络。移动运营商在过渡时期较早地大规模采用了 IPv6。运营商可以通过转换来保留对仅支持 IPv4 的服务的访问。如果您通过以下方式收集数据：移动代理验证出口协议，而不是从运营商那里推断。
• 物联网 (IoT) 领域，IPv6 为庞大的设备群提供了更大的寻址容量。SLAAC 可以简化地址分配，但管理员仍然需要进行设备管理、防火墙维护和策略更新。
• 云平台和 CDN。许多服务可以发布 A 记录和 AAAA 记录，但 IPv6 支持取决于路由中的每个组件。您应该检查源服务器、代理服务器、负载均衡器和监控系统。
• AI爬虫和代理基础设施。爬虫和代理与其他客户端一样，受到相同的网络限制。双栈架构可以在访问支持IPv6的目标的同时，保留对仅支持IPv4站点的访问权限，但IPv6并不能赋予爬虫特权访问权限，也不能保证更少的网络阻塞。
• 游戏方面，如果游戏、网络和其他终端支持 IPv6，则可以避免一些与 NAT 相关的连接问题。但它并不能保证更低的延迟，因为路由和游戏基础设施仍然决定着性能。

IPv4 与 IPv6 在代理和网络爬虫中的应用：IPv6 代理何时有效？

IPv6 代理只有在目标服务器接受 IPv6 流量的情况下才能正常工作。A 记录指向 IPv4 地址，而 AAAA 记录指向 IPv6 地址。如果目标网站没有有效的 AAAA 记录，则仅支持 IPv6 的代理在没有转换服务的情况下无法连接。

​许多代理工作流程仍然默认使用 IPv4因为它覆盖面更广。要获得广泛覆盖，请从以下方面入手：IPv4代理。

购买前请检查兼容性，查找目标服务器的 A 记录和 AAAA 记录。然后在一组具有代表性的页面上测试提供商的实际代理出口。

第三赛道成绩：

• 确认代理服务器使用的是预期的 IP 版本
• 检查目标检测到的位置
• 记录响应状态和成功率

有效的 AAAA 记录表明目标服务器在 DNS 层支持 IPv6。但这并不能保证每个页面、API 或安全层都会以相同的方式处理 IPv6 流量。

比较结果，而不是IP地址数量。

IPv6 代理的单 IP 地址成本可能更低，因为 IPv6 地址更容易分配。但只有当代理能够可靠地连接到目标服务器时，这种成本节省才有意义。

IPv6 地址也无法绕过反机器人控制。网站仍然会评估 IP 地址信誉、浏览器行为和请求模式。应该比较每次成功请求的成本，而不是仅仅关注每个 IP 地址的成本。

确认位置

对于基于地理位置的数据收集，请检查分配给实际出口 IP 的位置。服务提供商公布的位置可能与目标检测到的位置不同。

IPv6 地理定位并非总是比 IPv4 地理定位更不准确。

注意 IPv4 回退机制

双栈工具可以同时支持 IPv4 和 IPv6。但 DNS 解析和连接设置可能会导致即使您打算测试 IPv6，它仍然使用 IPv4。

在测试期间固定或记录 IP 版本，以免将 IPv4 回退误认为是成功的 IPv6 请求。

应该使用 IPv4 还是 IPv6？

1. 家庭用户——如果您的路由器和互联网服务提供商支持双栈，请保持启用状态。您可以直接使用 IPv6，无需手动替换 IPv4。请保持防火墙启用，并在更改网络设置前测试网络连接。
2. 企业和网络管理员——规划跨应用、DNS、监控和安全控制的双栈方案。分阶段启用 IPv6，并为仍然需要 IPv4 的服务保留 IPv4。
3. 数据采集​​团队——当需要广泛的目标兼容性时，首先使用 IPv4 代理。只有在使用代表性测试集确认目标可达性、出口信誉、地理位置和工具行为后，才添加 IPv6。

当互联网服务提供商 (ISP)、路由器、操作系统和目标网络都支持 IPv6 时，您可以将网络或设备更改为使用 IPv6。实际上，同时启用 IPv6 和 IPv4 通常比强制完全切换更为有效。

结论

IPv6解决了地址供应问题，但它并不会自动使连接更快、更安全或更具兼容性。在从IPv4过渡到IPv6的过程中，双栈技术允许您在支持IPv6的地区使用IPv6，同时保留对IPv4的访问。对于代理和网络爬虫工作，请选择能够到达实际目标的地址族，并在扩展之前测试其退出行为。