Como o IPv6 possui endereços maiores que o IPv4, como isso afetará o desempenho?

Question

IPv4 são endereços de 32 bits, enquanto IPv6 são de 128 bits. É 4 vezes maior, com certeza em pequena escala, talvez não seja uma grande diferença, mas em escala mundial fará diferença?

As suas mensagens estão no lugar para reduzir a carga? Caching, ou algoritmos que fazem pesquisas mais rápidas, ou então sua transferência menos com cada pacote?

    

Answer 1

Aqui estão as diferenças entre o IPv4 e o IPv6 que podem afetar o desempenho:

• Roteadores IPv6 não realizam fragmentação - A descoberta de MTU do caminho é necessária e as camadas superiores não devem enviar pacotes maiores que o MTU
• O cabeçalho IPv6 não usa uma soma de verificação
• O cabeçalho IPv6 é simplificado - a parte principal do cabeçalho é o comprimento fixo, com a provisão de cabeçalhos "de extensão"
• Suporta cargas úteis jumbo - teoricamente, isso pode aumentar o desempenho diminuindo a quantidade de transmissão dedicada ao envio de cabeçalhos

É claro que o roteador, o link de dados e a implementação da camada física também desempenham um papel.

    

Answer 2

Pode haver uma diferença quando você coloca seu equipamento nos limites. Então, a pequena sobrecarga extra que o IPv6 tem pode ser mensurável. Mas a maioria dos equipamentos não será usada constantemente em seus limites, certamente não em infraestrutura global. Portanto, para a maioria dos propósitos práticos, o IPv6 será tão rápido quanto o IPv4.

No (próximo) futuro, quando as regiões ficarem sem endereços IPv4, isso mudará. Então NAT extra será necessário até mesmo em um nível ISP (diretamente como Carrier-Grade-NAT / NAT444 ou combinado com tunelamento IPv4 sobre IPv6 no DS-Lite), e isso causará sobrecarga para lidar com IPv4. Em seguida, o IPv6 pode se tornar visivelmente mais rápido que o IPv4, porque os pacotes podem viajar pela rede sem precisar processar / alterar os roteadores NAT centrais.

    

Answer 3

Esta documentação Record de velocidade terrestre IPv6 tem alguns números interessantes:

In the same period and with almost the same setup (the distance was shorter, but the endstations were the same) also the TCP/IPv4 LSR was set. But IPv4 was better:

IPv4

Distance: 10949 KM
Data transferred: 2.3 Terabytes
Average speed (over 60 minutes): 5.64 Gbps
Record submitted: 61,752,360,000,000,000 meters-bits/sec

IPv6

Distance: 11539 km
Data transferred: 560 Gbytes
Average speed (over 20 minutes): 4.00 Gbps
Record submitted: 46,156,000,000,000,000 meters-bits/sec

Mas eu diria que, globalmente, o resultado pode ser diferente devido aos jumbogramas do IPv6:

IPv4 limits packets to 65535 (216−1) octets of payload. An IPv6 node can optionally handle packets over this limit, referred to as jumbograms, which can be as large as 4294967295 (232−1) octets.

Assim, embora o endereço seja mais longo, a carga útil é muito maior.