Mis on IPv6?

IPv6 ehk Interneti-protokolli versioon 6 on järg IPv4-le, võrguprotokollile, mida enamik praegusest Internetist kasutab. Algselt 1998. aastal välja pakutud IPv6 on arendajate poolt kasutatud alates 2000. aastate algusest. Kuid IETF ( Internet Engineering Task Force ) ratifitseeris selle tegeliku Interneti-standardina alles 2017. aastal .

Loogiliselt võttes oli IPv4 ja IPv6 vahel IPv5. Kuid versioon 5 ei näinud kohandamist kunagi standardina. See töötati välja spetsiaalselt video voogesitamiseks ja seda tuntakse vooprotokollina või ST-na. Kuid nagu IPv4, kannatas see väga piiratud saadaolevate aadresside tõttu. IPv4 ja IPv5 kasutavad 32-bitist adresseerimist. Arvestades, et IPv6 uuendati, et kasutada selle asemel 128-bitiseid aadresse. See muu hulgas viis selleni, et IPv5 jäeti protokollide rakendamisel sisuliselt vahele.

Miks IPv6?

Üks peamisi piiranguid, mida IPv4 kannatas, oli võimalike aadresside piiratud arv. Selle probleemi terviklikuks lahendamiseks kasutab IPv6 128-bitist adresseerimisskeemi võrreldes IPv4 32-bitise adresseerimisskeemiga. IPv6-protokolli aadresside piirang on 2128. Või 3,4 × 1038, kui eelistate SI-tähistust, võrreldes 232-ga IPv4-s. Kui IPv4-l on "ainult" 4,3 miljardit võimalikku aadressi, täpsemalt 4 294 967 296, siis IPv6 pakub 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 võimalikku aadressi. See on 340 triljonit triljonit triljonit. See kõik, kuid välistab piiratud aadresside probleemi.

Peale selle pakub IPv6 ka täiendavaid täiustusi – see võimaldab põhispetsifikatsioonina multiedastust, samas kui IPv4 puhul oli see valikuline funktsioon. Multisaade võimaldab edastada andmepaketi korraga mitmesse sihtkohta, selle asemel et teha erinevaid toiminguid.

Muud täiustused hõlmavad ulatuslikumate andmepakettide käsitlemist ning lihtsustatud töötlemis- ja konfigureerimisvalikuid. Paljusid IPv6-ga kaasasolevaid põhifunktsioone tuli igaks ajaks täiendavalt juurutada. Mis viis keerukate lahendusteni suhteliselt lihtsalt parandatavatele probleemidele. Sellegipoolest pole IPv6 nii lihtne kui "parem" versioon. See toob endaga kaasa ka uued probleemid, mis IPv4-l puudusid.

Väljakutsed ja rakendamine

Hoolimata sellest, et IPv4 protokoll on olemasolevate aadresside ja mitmete muude asjade osas järeleandmatult täiustatud, takistavad mõned probleemid IPv6 hõlpsat rakendamist. Peamine takistus on see, et kaks protokolli ei ole koostalitlusvõimelised ja seetõttu ei saa nad üksteisega otse suhelda. Mõlemat korraga kasutavaid arvuteid on võimalik käivitada konfiguratsioonis, mida nimetatakse kahekihiliseks. Kahe virnaga seadmed on nüüd standardsed. Kuigi IPv6-d ei pruugita kasutada, kui Interneti-teenuse pakkuja seda aktiivselt ei toeta.

Pikka aega oli väljakutseks IPv6 toe puudumine keskkastides, st ISP ruuterites ja Interneti magistraalarhitektuuris. Kui lõppkasutaja seadmeid ja servereid uuendatakse suhteliselt regulaarselt ja IPv6 tugi oli üsna varakult olemas, siis paljud keskkastid seda ei toetanud, torpedeerides sisuliselt kõik katsed seda kasutada. Enamik Interneti-teenuse pakkujaid toetab seda praegu aktiivselt, mõnel on enamikul klientidest IPv6.

Teine asi, mida tuleb arvestada, on võimalus korrata varasemaid disainivigu. Kuigi IPv6 pakub tohutut aadressiruumi, on selle rakendusplaan palju sarnasem IPv4 algse kasutusega. Kaasaegse CIDR-i disaini asemel, mis optimeerib piiratud IPv4 aadressiruumi tõhusat kasutamist. Selle piirkonna tõhusa kasutamise asemel on 264 alamvõrku, millest igaühel on 264 võimalikku aadressi.

See disainiarhitektuur võib esmapilgul tunduda, et see on määratud kordama IPv4 disainimuudatusi, et vältida aadressiruumi tarbimist, kuni mõistate, et 264 on 4 miljardit korda rohkem võrke kui võimalikud IPv4-aadressid. Igal neist on 4 miljardit korda rohkem võimalikke aadresse kui võimalikud IPv4-aadressid. See kujundusotsus tehti aadresside eraldamise ja marsruudi koondamise lihtsustamiseks.

"Tulemüüri" surm

NAT oli üks peamisi funktsioone, mis aitas IPv4-aadresside ammendumist nii kaua ära hoida. NAT võimaldab ruuteril tõlkida palju sisemisi IP-aadresse üheks avalikuks IP-aadressiks, vähendades võrgu jaoks vajalike aadresside arvu. Selle lisaeeliseks oli sisuliselt tulemüürina toimimine. Kuna ootamatut sissetulevat suhtlust ei saanud sisemisse hosti tõlkida ja see katkestati.

IPv6 aadresside suure rohkuse tõttu pole enam vajadust aadressiruumi aktiivselt säästa. Sellisena on disaini eesmärk naasta otsast lõpuni kontseptsiooni juurde, kus mõlemad seadmed suhtlevad otse, selle asemel, et üks või mitu NAT-süsteemi aadresse tõlkida. See tähendab, et igal seadmel on oma avalik IPv6-aadress ja NAT-i kasutamine pole üldiselt ette nähtud.

See katkestab NAT-i pakutava tulemüüriefekti kaitse; mõned võrgud võisid tugineda tulemüüri funktsioonidele. See tähendab, et ilma tegeliku tulemüürita võivad Interneti-välised seadmed, mida häkkerid võivad kontrollida, proovida luua otseühendust sisemise seadme avaliku IP-aadressiga.

Järeldus

IPv6 on Interneti pikaajalise IPv4 adresseerimisskeemi järglane. IPv4 vajas väljavahetamist, kuna selle piiratud aadressiruum oli ohus ja on nüüd ammendunud. IPv6 pakub tohutut aadressiruumi, mis tagab, et aadressiruumi ammendumine ei ole pikka aega probleemiks.

IPv6 kasutuselevõtt on kestnud kaua, seda ei aidanud kaasa koostalitlusvõime puudumine IPv4-ga ja paljude aastate jooksul IPv6 toe puudumine paljudes võrgu vaheseadmetes. Sellest hoolimata on tugi nüüd peaaegu universaalne, kuigi IPv6-d kasutava liikluse protsent on endiselt IPv4 liiklusest oluliselt väiksem.