IPv4 Vs. IPv6 : Quelle Est La Différence ?

Internet fait face à une crise des adresses IP.

Quand IPv4 a été créé dans les années 1980, il était conçu pour donner une adresse IP à chaque ordinateur connecté à Internet.

Cependant, il ne peut y avoir que 4,3 milliards d’adresses IPv4 uniques, et nous avons déjà huit milliards de personnes.

Et c’est un problème.

Nous dépendons encore fortement de IPv4, un système qui est épuisé et fonctionne sur des solutions temporaires en raison de la gestion d’un énorme 80% du trafic internet actuel.

Heureusement, IPv6 a été conçu pour résoudre ce problème.

IPv6 offre un espace d’adresses pratiquement illimité, avec 340 undécillions d’adresses.

Actuellement, plus de 45% des utilisateurs accèdent à Google en utilisant une adresse IPv6, et ce chiffre a augmenté de manière assez constante. De nombreux pays, tels que la France (74%), l’Allemagne (71%) et l’Inde (71%), adoptent déjà l’IPv6 à grande échelle.

Mais pourquoi tout le monde n’a-t-il pas adopté cette technologie ? Et quelles sont les différences fondamentales entre ces deux systèmes concurrents ?

Explorons les différences entre IPv4 et IPv6 — le présent et le futur d’internet.

Qu’est-ce que l’IPv4 ?

Le protocole Internet version 4 (IPv4) est le système vétéran de l’internet. Depuis son introduction au début des années 1980, l’IPv4 a livré de manière fiable des paquets de données (vos emails, messages, vidéos, etc.).

Mais IPv4 utilise des adresses de 32 bits, qui ressemblent à ceci : 192.168.0.1.

Chaque nombre, séparé par des points, peut aller de 0 à 255. 

Cela nous donne presque 4,3 milliards d’adresses uniques.

C’était plus que suffisant pour les débuts d’internet, mais cela ne suffit même plus aujourd’hui.

Réfléchis : nous sommes plus de 8 milliards de personnes sur Terre, et beaucoup d’entre nous possèdent plusieurs appareils connectés à internet. Si nous attribuons une adresse IPv4 à chaque smartphone, ordinateur portable et réfrigérateur intelligent, il n’y aurait tout simplement pas assez d’adresses IPv4.

Cette pénurie est une raison significative pour laquelle une mise à niveau est devenue nécessaire.

Qu’est-ce que l’IPv6 ?

Les développeurs ont commencé à créer le protocole Internet version 6 (IPv6) en 1994. Il a été conçu pour répondre à l’épuisement potentiel des adresses disponibles. Cependant, à l’époque, cela semblait être un excès complexe puisque nous n’attendions pas que l’internet se développe si rapidement.

Maintenant, IPv6 est une nécessité.

IPv6 utilise des adresses de 128 bits, offrant un espace d’adresse astronomiquement énorme d’environ 340 undécillions (2¹²⁸ ou 3.4×10³⁸) d’adresses uniques.

Pour saisir l’immensité de l’espace d’adresses IPv6, considérons quelques comparaisons :

• Il y a 8,05 milliards de personnes sur la planète. IPv6 peut fournir environ 46 octillions (4,7×10²⁸) adresses uniques pour chaque personne sur Terre au niveau de population actuel.
• Il y a plus d’adresses IPv6 que de grains de sable sur Terre (estimé à environ 7 500 000 000 000 000 000 ou 7,5×10³⁸).
• Le nombre d’adresses IPv6 est plus grand que le nombre d’étoiles dans l’univers observable (estimé à environ 7×10²²).

Bien que l’espace d’adresses IPv6 puisse sembler excessif, il offre amplement de place pour la croissance future et élimine le besoin de techniques de conservation d’adresses comme la traduction d’adresses réseau (NAT). Nous y reviendrons dans une minute.

Alors que l’Internet des Objets (IoT) continue de s’étendre, avec des prévisions de 100 appareils ou plus par foyer connectés à Internet, disposer d’un vaste espace d’adresses garantit que nous ne serons pas confrontés à des problèmes d’épuisement d’adresses pendant très longtemps.

Où Est IPv5 ?

Tu te demandes peut-être pourquoi nous sommes passés d’IPv4 à IPv6, en sautant la version 5.

IPv5 a été attribué à un protocole expérimental appelé Internet Stream Protocol (ST) à la fin des années 1970.

Cependant, ST n’a jamais été largement adopté et a été abandonné par la suite. Pour éviter toute confusion avec le protocole ST existant, la version suivante du protocole Internet a été nommée IPv6.

Pourquoi Ne Pouvons-Nous Pas Continuer À Utiliser IPv4 Comme Nous Le Faisons Déjà ?

Parce que nous sommes à court d’adresses IPv4.

En 2011, l’Autorité des Nombres Attribués sur Internet (IANA) a distribué ses derniers blocs d’adresses IPv4 aux Registres Internet Régionaux (RIRs). Ces RIRs étirent leurs dernières adresses IPv4 depuis lors, mais certaines régions sont déjà totalement épuisées.

Ce n’est pas un problème nouveau.

En juin 1992, la croissance exponentielle inattendue de l’Internet a entraîné la publication du RFC 1338, Supernetting: an Address Assignment and Aggregation Strategy. Ce mémo était le premier à discuter des conséquences de « l’épuisement éventuel de l’espace d’adresses IP 32 bits ».

Deux ans plus tard, le RFC 1631, The IP Network Address Translator (NAT), a été publié.

Comprendre pourquoi nous avons encore un internet fonctionnel nécessite de comprendre les concepts et les aspects techniques impliqués dans le routage et le Networking.

Pour simplifier, nous partageons et réutilisons actuellement les IPs chaque fois que possible grâce à des technologies telles que le Carrier-Grade NAT (CGN).

Voici une vue d’ensemble simpliste du CGN et pourquoi cela devient un problème :

Suppose que tu as un routeur à la maison (supposons que ce soit ton routeur Wi-Fi), qui possède une adresse IP globale.

Quand tu connectes un appareil à ton WiFi, le routeur t’attribue une IP locale tandis que ton adresse IP globale reste la même que celle de ton routeur.

Toutes tes demandes sur internet, comme celles lorsque tu regardes des reels sur Instagram, des vidéos sur YouTube, ou que tu lis ce blog, sont envoyées via ton routeur et la seule adresse IP globale.

Maintenant, si ton routeur est inactif pendant la nuit, ton fournisseur de services internet (ISP) réaffectera ton adresse IP à quelqu’un qui souhaite utiliser internet.

Si tu y réfléchis, tu verras comment cela devient un problème à mesure que davantage d’appareils se connectent à internet et nécessitent un accès 24/7, comme tes assistants vocaux (Alexa Echo Dot, Google Home, Apple Home, etc.) ou tes caméras de sécurité.

Bien que le CGN puisse aider, il introduit également de nouveaux problèmes — baisse de la performance du réseau, complexités de routage et problèmes pour les applications nécessitant une connexion directe entre les utilisateurs.

IPv6 répond directement à ces préoccupations avec un espace d’adressage massif. Puisque IPv6 permet une véritable connexion de bout en bout, il n’y aura plus de partage. Il offre également une sécurité améliorée, une configuration de réseau simplifiée et un meilleur support pour les appareils mobiles.

Quelle est la Gravité de la Pénurie d’IPv4 ?

Les FAI et leurs clients sont préoccupés par la pénurie d’adresses IPv4 depuis des années — comme en témoigne le post de cet utilisateur de ServerFault. Pour travailler avec le pool disponible d’adresses IPv4, les fournisseurs de réseau font ce qui suit :

1. Les FAI réorganisent fréquemment les blocs IPv4 entre les villes, ce qui provoque des interruptions brèves et des réinitialisations de connexion pour les clients.
2. Pour économiser les adresses, les temps de bail DHCP ont été réduits de jours à minutes. Cela signifie que si ton routeur est inactif pendant quelques minutes, le FAI attribuera ton IP à quelqu’un d’autre.
3. Activation du NAT sur l’équipement situé chez le client (CPE), même pour les clients qui avaient choisi de ne pas l’utiliser car il ne restait plus d’IPs.
4. Limitation du nombre d’appareils pouvant se connecter à un réseau en même temps en utilisant des restrictions d’adresse MAC.
5. Déploiement du NAT de niveau opérateur (CGN) pour les clients qui disposaient auparavant d’une véritable adresse IP.

Le problème ? Ces mesures réduisent la qualité de service pour les clients des FAI.

La fragmentation de l’espace d’adresses IPv4 a également conduit à une surcharge administrative, une augmentation des coûts, et même à des pannes en raison des limitations de la capacité de la mémoire adressable par contenu (CAM) sur les routeurs dorsaux.

Alors que le NAT a été une solution temporaire à la pénurie d’adresses IPv4, il devient de plus en plus insuffisant.

Les FAI possèdent déjà plusieurs couches de NAT, ce qui entraîne une connectivité moins fiable et des problèmes de réseau qui deviennent extrêmement difficiles à identifier et à dépanner.

IPv4 Vs. IPv6 : Quelle Est La Différence ?

Nous avons discuté de la nécessité de l’IPv6 et de ses taux d’adoption. Maintenant, comparons directement IPv4 et IPv6.

Nombre D’Adresses Disponibles

IPv4 utilise des adresses de 32 bits, tandis que IPv6 utilise des adresses de 128 bits. Cette différence a un impact significatif sur le nombre d’adresses disponibles :

	IPv4	IPv6
Longueur d’adresse	32 bits	128 bits
Adresses uniques	~4,3 milliards	~340 undécillions
Format d’adresse	Décimal pointé (par exemple, 192.0.2.1)	Hexadécimal (par exemple, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334)

L’espace d’adresses plus grand d’IPv6 élimine le besoin de NAT. Avec IPv6, chaque appareil reçoit sa propre adresse unique, routable globalement, simplifiant les configurations réseau et permettant des connexions directes.

Pour mettre cela en perspective, nous manquerions d’adresses IPv4 si nous tentions d’en attribuer une à chacune des huit milliards de personnes sur Terre.

Cependant, nous devrions attribuer 47 octillions d’adresses par personne sur Terre pour épuiser les IPv6.

Structure de l’En-Tête de Paquet

Les paquets IPv4 et IPv6 sont comme des enveloppes qui transportent des données à travers internet.

Tout comme les enveloppes, elles possèdent un en-tête qui contient des informations importantes pour la livraison. Cependant, IPv4 et IPv6 ont des conceptions d’en-tête différentes :

	IPv4	IPv6
Taille de l’en-tête	Variable (20–60 octets)	Fixe (40 octets)
Champs de l’en-tête	13 (incluant le checksum)	8
Checksum de l’en-tête	Oui	Non
Fragmentation	Autorisée par la source et les routeurs	Autorisée uniquement par la source

Les en-têtes IPv4 sont comme des enveloppes de tailles variables. Ils comportent 12 champs d’informations et un checksum, qui aide à garantir que le contenu n’a pas été altéré.

IPv4 permet également à l’expéditeur et au bureau de poste (routeurs) de diviser de grands paquets en petits morceaux si nécessaire.

D’un autre côté, les en-têtes IPv6 sont comme des enveloppes standardisées de taille fixe. Ils ne contiennent que huit champs d’informations et n’ont pas de somme de contrôle. IPv6 permet uniquement à l’expéditeur de fragmenter de grands paquets, et non au bureau de poste (routeur).

Cette structure simplifiée offre des avantages :

• Traitement plus rapide : Avec moins de champs et une taille fixe, la poste peut trier et livrer les paquets IPv6 plus rapidement, réduisant les retards et améliorant la vitesse globale du réseau.
• Transfert plus efficace : Comme IPv6 n’a pas de somme de contrôle, le routeur n’a pas besoin de vérifier le sceau à chaque arrêt, ce qui accélère le processus de livraison. De plus, comme les paquets ne peuvent être fragmentés que par l’expéditeur, les routeurs ont seulement besoin de les transmettre.
• Meilleur soutien pour les modules complémentaires : IPv6 dispose d’en-têtes spéciaux qui peuvent être attachés à l’enveloppe principale, permettant l’ajout efficace de nouvelles fonctionnalités comme la sécurité, la mobilité et la gestion prioritaire.

Sécurité

	IPv4	IPv6
Prise en charge d’IPsec	Optionnel	Obligatoire
Extensions de confidentialité	Indisponible	Disponible

IPv6 impose IPsec, un ensemble de protocoles qui chiffrent, authentifient et protègent l’intégrité des paquets IP. Cela garantit un trafic IPv6 sécurisé et réduit le risque d’interception et de modification des données.

IPv6 inclut également des extensions de confidentialité qui permettent aux appareils de générer des adresses aléatoires, rendant ainsi plus difficile pour les attaquants de suivre les appareils individuels à travers différents réseaux.

Le support obligatoire IPsec dans IPv6 offre plusieurs avantages par rapport à IPv4 :

• Confidentialité : IPsec chiffre les données au sein des paquets IP, les protégeant contre l’accès non autorisé.
• Intégrité améliorée : Les vérifications d’intégrité des données d’IPsec empêchent les altérations, garantissant que les données arrivent intactes à leur destination.
• Authentification robuste : IPsec permet une authentification mutuelle entre l’expéditeur et le récepteur, vérifiant leurs identités et empêchant les attaques par usurpation.

Les extensions de confidentialité d’IPv6 abordent également une préoccupation potentielle avec la configuration automatique d’adresse sans état (SLAAC).

Un appareil peut créer une adresse IPv6 en utilisant son adresse MAC lorsqu’il se connecte à un réseau. Cependant, comme l’adresse MAC ne change pas automatiquement, l’appareil peut être suivi sur différents réseaux.

Les extensions de confidentialité résolvent ce problème en permettant aux appareils de générer des adresses IPv6 aléatoires qui changent périodiquement, rendant ainsi plus difficile le suivi d’un appareil et améliorant la confidentialité de l’utilisateur.

Qualité de Service (QoS)

La qualité de service (QoS) est un moyen de prioriser certains types de trafic Internet par rapport à d’autres. Cela est important pour des activités telles que les appels vidéo ou les jeux en ligne, où les données doivent arriver rapidement et de manière fluide, sans retards ni interruptions.

IPv4 et IPv6 gèrent différemment la QoS :

Fonctionnalité	IPv4	IPv6
Mécanisme QoS	Champ de type de service (ToS)	Champ d’étiquette de flux
Longueur du champ	8 bits	20 bits

IPv4 possède un petit champ “Type de Service” pour prioriser le trafic, mais il est limité à seulement 8 bits.

IPv6 introduit un champ “Flow Label” plus large, permettant un meilleur étiquetage et une meilleure priorisation du trafic.

Cela aide le réseau à identifier les données importantes, comme les appels vidéo ou les jeux, et offre de meilleures performances et stabilité, même pendant la congestion du réseau.

Multicast

Multicast est une manière d’envoyer des données à plusieurs appareils simultanément, ce qui est utile pour des choses comme le streaming vidéo ou les jeux en ligne. IPv4 et IPv6 gèrent le multicast différemment.

Fonctionnalité	IPv4	IPv6
Plage d’adresses multicast	224.0.0.0/4	ff00::/8
Affectation d’adresse multicast	Attribuée par l’IANA	Attribuée automatiquement

Dans IPv4, IANA attribue un nombre limité d’adresses multicast dans la plage 224.0.0.0/4.

IPv6 dispose d’un plus grand nombre de ces adresses et permet aux appareils de s’attribuer automatiquement ces adresses. Cela facilite l’utilisation du multicast pour des choses comme la diffusion de vidéo en streaming à de nombreuses personnes simultanément.

IPv6 dispose également d’adresses “solicited-node” spéciales que chaque appareil obtient automatiquement. Celles-ci aident les appareils à se trouver mutuellement sur le réseau et à éviter les conflits d’adresses, permettant ainsi au réseau de fonctionner plus fluidement.

Support DNS

Le système de noms de domaine (DNS) est comme un annuaire téléphonique pour internet. Il traduit les noms de sites web que tu tapes dans ton navigateur (comme www.example.com) en adresses IP spécifiques que les ordinateurs utilisent pour se trouver.

Fonctionnalité	IPv4	IPv6
Type d’enregistrement DNS	A	AAAA
Type d’enregistrement DNS inverse	IN-ADDR.ARPA	IP6.ARPA
Adresse du serveur DNS	Adresse IPv4	Adresse IPv6

Les principales différences du support DNS entre IPv4 et IPv6 incluent :

1. Les adresses IPv6 sont stockées dans des enregistrements AAAA (prononcé “quadruple-A”), qui sont l’équivalent des enregistrements A dans IPv4.
2. IPv6 utilise le domaine IP6.ARPA pour les recherches DNS inversées, tandis qu’IPv4 utilise IN-ADDR.ARPA.
3. Les serveurs DNS doivent avoir des adresses IPv6 pour être accessibles sur les réseaux IPv6.

Pour une transition en douceur vers IPv6, les serveurs DNS et les programmes nécessitent une mise à jour pour comprendre à la fois les enregistrements IPv4 et IPv6. Cela permet aux deux types d’adresses de fonctionner ensemble durant la transition.

IPv6 Dans L’Internet Des Objets (IoT)

IPv6 est important pour l'”Internet des Objets” (IoT), qui fait référence à tous les différents appareils qui se connectent à Internet, comme les gadgets pour la maison intelligente et l’équipement industriel. Voici comment IPv6 se compare à IPv4 pour l’IoT :

Fonctionnalité	IPv4	IPv6
Espace d’adresse	Limité (4,3 milliards)	Pratiquement illimité (340 undécillions)
Attribution d’adresse	Requiert DHCP ou configuration manuelle	Supporte la configuration automatique d’adresse sans état (SLAAC)
Support du multicast	Limité	Amélioré

IPv6 offre plusieurs avantages pour l’IoT :

1. Disponibilité des adresses : IPv4 dispose d’un nombre limité d’adresses (4,3 milliards), tandis qu’IPv6 en a un nombre immense (340 undécillions). Cela signifie qu’IPv6 peut supporter beaucoup plus de dispositifs IoT que l’IPv4.
2. Configuration : IPv4 nécessite une configuration manuelle ou DHCP pour l’attribution des adresses, tandis qu’IPv6 permet aux dispositifs de créer automatiquement leurs adresses (SLAAC). Cela rend IPv6 plus simple pour la configuration des dispositifs IoT.
3. Communication : IPv6 possède de meilleures fonctionnalités de multicast que l’IPv4, permettant une communication plus efficace entre les dispositifs IoT et les contrôleurs.
4. Sécurité : IPv6 intègre un chiffrement obligatoire (IPsec), offrant une meilleure sécurité pour les dispositifs IoT. IPv4 ne dispose pas de cela par défaut.

Au fur et à mesure que le nombre d’appareils IoT augmente, IPv6 deviendra de plus en plus important en raison de son espace d’adressage plus grand, de sa configuration plus simple, de sa communication améliorée et de sa meilleure sécurité par rapport à IPv4.

Comment Décider : IPv4 Contre IPv6

Tandis que tous les appareils resteront compatibles avec IPv4 pour un avenir prévisible, il est judicieux de prendre quelques mesures pour passer à un réseau IPv6. Pour t’aider à décider, voici un résumé de toutes les différences entre IPv6 et IPv6 que nous avons abordées ci-dessus.

Avantages de l’IPv4

IPv4, la norme établie, bénéficie d’une compatibilité quasi universelle avec les dispositifs et réseaux existants. Sa familiarité auprès des administrateurs réseau simplifie la gestion. Des années d’utilisation ont conduit au développement et à l’adoption généralisée de protocoles de sécurité tels que IPsec et SSL/TLS, améliorant ainsi leur sécurité.

Avantages De IPv6

IPv6, quant à lui, offre un espace d’adresse considérablement plus grand grâce à ses adresses de 128 bits, une solution pour le nombre croissant d’appareils connectés à Internet. La configuration et la gestion du réseau sont plus simples avec le SLAAC d’IPv6 et un meilleur support multicast.

La sécurité est renforcée par le support obligatoire de l’IPsec, une fonctionnalité centrale de l’IPv6 qui réduit les risques d’écoute clandestine et de manipulation. Le champ Flow Label de l’IPv6 permet une meilleure priorisation du trafic, ce qui est parfait pour les besoins actuels comme les vidéoconférences.

Considérations Pratiques

Les organisations doivent prendre en compte plusieurs facteurs pratiques lorsqu’elles envisagent de passer de IPv4 à IPv6. La considération principale est la compatibilité.

La plupart des appareils modernes et des logiciels gèrent IPv6 sans problème. Cependant, certains systèmes hérités pourraient ne pas le faire. Évalue ton matériel et tes logiciels pour déterminer si une migration est possible ou si elle nécessiterait une mise à niveau du matériel.

Toute migration entraîne des coûts, que ce soit en raison des mises à niveau du matériel ou du temps investi, et le passage à IPv6 ne fait pas exception.

Pense au coût du matériel, du logiciel et de la formation par rapport aux avantages à long terme de l’adoption de IPv6.

Remarque : Pendant la transition, les deux protocoles coexisteront sur ton réseau, et en fait, tu auras besoin d’un système compatible avec les versions antérieures tant que l’Internet est encore en transition vers IPv6.

Quel Est Le Meilleur Choix Entre IPv4 Et IPv6 ?

Le choix d’adopter IPv6 repose sur ta configuration actuelle. Si ton organisation manque d’adresses IPv4, a besoin de fonctionnalités avancées telles qu’une meilleure prise en charge du multicast, ou souhaite simplement sécuriser l’avenir de ses réseaux, alors la transition vers IPv6 est certainement quelque chose à envisager.

De plus, en revenant sur les différences entre IPv4 et IPv6, IPv6 est le choix le plus approprié pour l’internet d’aujourd’hui. Il a été conçu pour un monde avec un nombre pratiquement illimité d’appareils, tous nécessitant une connexion fiable et sécurisée, contrairement à IPv4.

Mais tu peux te préparer à ce changement. Lorsque tu utilises des appareils et travailles sur des projets en ligne, assure-toi qu’ils prennent en charge IPv6. Ce choix est brillant pour les entreprises qui veulent continuer à croître. Lorsque tu choisis IPv6, tu choisis d’être découvert par plus de personnes en ligne, maintenant et à l’avenir.

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Trouve un fournisseur d’hébergement qui comprend l’importance de l’IPv6. DreamHost, par exemple, dispose d’un solide support de l’IPv6, ainsi tu seras prêt pour ce qui vient ensuite.

Ne attends pas que IPv4 devienne obsolète. Fais le changement vers IPv6 dès aujourd’hui.