در این آموزش شما را با IPv6 یا همان آدرس IP ورژن ۶ آشنا خواهیم نمود. در ابتدا توضیحاتی مختصر در مورد ip شرح داده خواهد شد و پس از آن به تشریح مفصل IPv6 می پردازیم. اینکه IP ورژن ۶ با ورژن ۴ چه تفاوت هایی دارد، ساختار هر کدام به چه شکل است و به صورت کلی از لحاظ امنیت در چه جایگاهی قرار دارند مباحثی است که قصد داریم به شرح مفصل ان ها بپردازیم. اما ابتدا بیایید ببینیم آیپی از لحاظ تکنیکی دقیقا چه مفهومی دارد؟
IP چیست ؟
IP یا Internet Protocol Address شناسه ای است که به دستگاه های متصل به اینترنت یا شبکه های درحال استفاده از اینترنت از طریق سرویس دهنده اینترنت یا ISP اختصاص داده می شود. هر آدرس ip از ۴ بخش یا Octet تشکیل شده. این آیپی مجموعا از ۳۲ بیت تشکیل می شود و IPv4 نام دارد.
برای هر بخش از ip می توان از ۰ تا ۲۵۵ یعنی ۲۵۶ رقم (۲ به توان ۸) را در نظر گرفت. بنابراین ۲ به توان ۳۲ یا ۴۲۹۴۹۶۷۲۹۶ رقم خواهیم داشت.
IPv6 دارای ۱۲۸ بیت طول آدرس می باشد و دامنه گسترده ای از Ip ها را پشتیبانی می کند. همانطور که می دانید IPv4 رو به اتمام می باشد و IPv6 جایگزینی برای رفع این مشکل می باشد.
معرفی ساختار IPV6
در نسخه ۶ از ip ها، یک آدرس آیپی ۱۲۸ بیتی شامل ۸ اکت ۱۶ بیتی خواهیم داشت. هر بخش یا Octet به وسیله ی کاراکتر «:» از دیگری جدا می شود. برای مثال یک نمونه IPv6 به صورت ذیل می باشد:
- هر بخش شامل اعداد، حروف استاندارد هگزادسیمال که از محدوده ی ۰۰۰۰ تا FFFF قابل تغییر می باشد تشکیل شده است.
- محدوده ی آدرس های IP ورژن ۶ به صورت ۲ به توان ۱۲۸ تعداد کل IP های قابل استفاده می باشد.
- به صورت دقیق تر ۳۴۰۲۸۲۳۶۶۹۲۰۹۳۸۴۶۳۴۶۳۳۷۴۶۰۷۴۳۱۷۶۸۲۱۱۴۵۶ عدد ip خواهیم داشت که حدود ۷۹۲۲۸۱۶۲۵۱۴۲۶۴۳۳۷۵۹۳۵۴ برابر بیشتر از IPv4 می باشد.
این آمار مربوط به سال ۲۰۱۴ و میزان استفاده از ip ها می باشد.
نکته ای که در آدرس های ip ورژن ۶ وجود دارد، برای مثال ip زیر را در نظر بگیرید، بخش هایی که تمام رقم های آن ۰ می باشند را می توان حذف نمود و به جای آن ها از کاراکتر «:» استفاده کرد.
آدرس های ip ذیل همگی مشابه می باشند:
- ۲۰۰۱:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652
- ۲۰۰۱:cdba:0:0:0:0:3257:9652
- ۲۰۰۱:cdba::3257:9652
IPv6 به گونه ای طراحی شده است تا علاوه بر فراهم نمودن یک محیط همگرا، شرایط استفاده از صوت، تصویر و سرویس های داده را روی شبکه با زیرساخت ip فراهم نماید. بدین منظور امکانات و پتانسیل های پیش رفته ای در ip ورژن ۶ پیش بینی شده است.
این نوع ip به نحوی است که در فاز انتقال کامل از IPv4 به IPv6، حضور هر دو نوع ip در کنار هم امکان پذیر باشد و این انتقال کم کم و در طی سال ها به صورت کامل انجام گیرد.
نحوه آدرس دهی در IPv6
در آدرس دهی Multicasting یک Packet به چندین گیرنده ارسال می گردد. با استفاده از این قابلیت پهنای باند مصرفی در داخل شبکه کاهش میابد. نحوه آدرس دهی در پروتکل اینترنت ip ورژن ۶ به ۳ صورت می باشد:
- Unicast
- Anycast
- Multicast
- Unicast
در این نوع انتقال یک Packet از یک فرستنده به یک گیرنده ارسال می گردد.
- Anycast
در این نوع انتقال یک Packet از یک مقصد به گروهی از گیرنده ها با آدرسی مشخص ارسال می گردد. در مسیر دهی این نوع ارسال، گره های نزدیک تر و مناسب تر انتخاب می شوند.
در روش Multicast، یک بسته اطلاعاتی (Packet) از فرستنده به چندین گیرنده که عضو یک گروه خاص هستند، ارسال می‌شود. برخلاف Anycast که فقط نزدیک‌ترین گیرنده بسته را دریافت می‌کند، در Multicast همه‌ی اعضای گروه هدف داده را دریافت خواهند کرد. این روش برای پخش محتوایی مانند ویدئو کنفرانس، استریم زنده و به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری به صورت همزمان برای چند دستگاه کاربرد زیادی دارد و باعث صرفه‌جویی در پهنای باند می‌شود، چراکه فقط یک نسخه از بسته ارسال می‌گردد و روترها آن را به چندین مسیر تقسیم می‌کنند.
مزایای IPv6 نسبت به IPv4
IPv6 صرفاً یک نسخه توسعه یافته از IPv4 نیست؛ بلکه به دلیل کمبود آدرس‌ها در IPv4، این پروتکل به عنوان یک ضرورت برای آینده‌ی اینترنت توسعه یافته است. در ادامه به برخی از مهم‌ترین مزایای IPv6 نسبت به IPv4 اشاره می‌کنیم:
افزایش چشمگیر تعداد آدرس‌های قابل استفاده
با استفاده از آدرس‌های ۱۲۸ بیتی، IPv6 توانسته محدودیت شدید آدرس‌دهی در IPv4 را از میان بردارد. این مسئله به‌ویژه با رشد بی‌سابقه دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند.پشتیبانی بهتر از کیفیت خدمات (QoS)
در IPv6 سربرگ بسته‌ها به گونه‌ای طراحی شده که قابلیت‌های بیشتری برای اولویت‌بندی داده‌ها و تضمین کیفیت انتقال صدا و تصویر فراهم می‌کند.امنیت پیش‌فرض بهتر
برخلاف IPv4 که امنیت در آن بیشتر از طریق راهکارهای جانبی تأمین می‌شود، IPv6 امنیت را به صورت پیش‌فرض از طریق پروتکل IPsec پیاده‌سازی می‌کند.ساده‌سازی سربرگ بسته‌ها (Simplified Header Format)
ساختار سربرگ IPv6 بسیار ساده‌تر و بهینه‌تر از IPv4 طراحی شده و این موضوع منجر به پردازش سریع‌تر بسته‌ها در روترها می‌شود.عدم نیاز به NAT (Network Address Translation)
در IPv4، به دلیل کمبود آدرس، معمولاً از NAT برای به اشتراک‌گذاری یک آدرس عمومی میان چند دستگاه استفاده می‌شود. اما در IPv6 با وجود حجم زیاد آدرس‌ها، هر دستگاه می‌تواند یک آدرس منحصر به فرد داشته باشد.
چالش های مهاجرت به IPv6
با وجود مزایای فراوان IPv6، مهاجرت کامل از IPv4 به IPv6 همچنان با چالش‌هایی روبرو است:
سازگاری نرم‌افزارها و تجهیزات قدیمی
بسیاری از سیستم‌ها و دستگاه‌های قدیمی هنوز فقط با IPv4 کار می‌کنند و برای پشتیبانی از IPv6 نیاز به به‌روزرسانی یا جایگزینی دارند.نیاز به آموزش و تغییر زیرساخت‌های شبکه
مدیریت و پیکربندی IPv6 با IPv4 تفاوت‌هایی دارد، و برای این مهاجرت، متخصصین شبکه باید آموزش ببینند.همزیستی موقت با IPv4 (Dual Stack)
در بسیاری از شبکه‌ها، تا مدت‌ها هر دو نسخه باید به صورت همزمان پشتیبانی شوند تا اختلالی در ارتباطات پیش نیاید.
جمع بندی
IPv6 یک گام اساسی در آینده‌سازی زیرساخت اینترنت است. این نسخه از پروتکل اینترنت، نه تنها مشکل محدودیت آدرس‌های IP را به طور کامل رفع می‌کند، بلکه با ویژگی‌هایی چون امنیت بالاتر، پشتیبانی بهتر از سرویس‌های جدید و بهره‌وری بیشتر در انتقال داده‌ها، مسیر رشد اینترنت را هموار می‌سازد. با وجود چالش‌هایی که در مسیر پیاده‌سازی آن وجود دارد، سازمان‌ها و شرکت‌ها باید به تدریج در راستای سازگاری با IPv6 گام بردارند تا در آینده‌ای نه‌چندان دور، به‌طور کامل از این بستر بهره‌مند شوند.
