IP v4 和 IP v6 可以共享一个物理以太网吗？

Question

我一直在阅读有关从 IP v4 到 IP v6 的过渡以及可能的优势和问题的信息。不断出现的一件事是“双栈”网络，这意味着（我相信）主机可以同时使用 IPv4 和 IPv6。

但是，我不太明白这是如何工作的。主机是否可以在同一物理以太网上同时使用 IPv4和IPv6 进行实际传输（例如可以同时使用 HTTP 和 FTP）？或者物理网络是严格的 IPv4还是IPv6，通过隧道发送“其他”协议？

Answer 1

以太网与协议无关。连接到以太网的设备使用 IPv4、IPv6、IPX 或其他一些协议发送包含数据的数据包。由连接的设备（例如您的 PC）来理解协议。

在网络堆栈方面，以太网是堆栈中的第 2 级（数据链路）。设备之间的接线为 1 级（物理）。这些层只是一个可以承载任意数量协议的管道。可以同时承载多个协议。

IPv4 和 IPv6 是级别 3（网络）。双栈并不新鲜，几年前双栈是 IPv4 和 IPX。当数据包到达时，计算机需要确定将数据包传送到哪个堆栈。对于 IPv4 和 IPv6，这很容易做到，因为它被编码在数据包的前 4 位中。

TCP 和 UDP 位于传输（第 4 级）层，在 IPv4 和 IPv6 上运行同样良好。在某些情况下，它们可能会在两个端点之间从 IPv4 切换到 IPv6，反之亦然。有一种寻址方案允许将 IPv4 地址编码为 IPv6 地址，从而允许仅 IPv6 的设备对仅 IPv4 的设备进行寻址。中间需要一个协议转换设备才能工作。

将 IPv4 绑定到一个适配器并将 IPV6 绑定到另一个适配器可能会有一个小的延迟优势。这仅在协议在某些时候不在同一链路上路由时才有用。如果使用不同的协议，在同一路由器上运行传输可能会稍微快一些。我会为第二个安全区域或网络共享保留第二个接口。

Answer 2

给定的网卡可以根据您的需要使用任意数量的协议。过去，我经常将 IPv4、IPX和一些更晦涩的协议同时绑定到同一张卡上。这就是分层模型的乐趣所在。

正如您所指出的，当 HTTP 和 FTP 都在 IP 上运行时，同样的原理也在起作用。由于网络堆栈的较低层并不特别关心较高层在做什么，因此您可以通过给定的较低级别协议发送许多较高级别的协议。

现在并不是所有的 IPv4/IPv6 转换都设置为网卡同时说话，有时会使用隧道（例如Teredo）。但这不是必需的。