Kas ir IPv6?

IPv6 jeb interneta protokola 6. versija ir turpinājums IPv4 — tīkla protokolam, ko izmanto lielākā daļa pašreizējā interneta. Sākotnēji ierosināts 1998. gadā, izstrādātāji ir izmantojuši IPv6 kopš 2000. gadu sākuma. Taču IETF ( Internet Engineering Task Force ) to kā faktisku interneta standartu ratificēja tikai 2017. gadā .

Loģiski, ka starp IPv4 un IPv6 bija IPv5. Tomēr 5. versija nekad neuzskatīja adaptāciju kā standartu. Tas tika īpaši izstrādāts, lai palīdzētu straumēt video, un ir pazīstams kā straumēšanas protokols vai ST. Tomēr, tāpat kā IPv4, tas cieta no ļoti ierobežotām pieejamām adresēm. IPv4 un IPv5 izmanto 32 bitu adresēšanu. Savukārt IPv6 tika jaunināts, lai tā vietā izmantotu 128 bitu adreses. Tas, cita starpā, noveda pie tā, ka IPv5 būtībā tika izlaists, ciktāl tika ieviesti protokoli.

Kāpēc IPv6?

Viens no galvenajiem ierobežojumiem, no kura cieta IPv4, bija ierobežotais iespējamo adrešu skaits. Lai pilnībā atrisinātu šo problēmu, IPv6 izmanto 128 bitu adresācijas shēmu salīdzinājumā ar IPv4 32 bitu adresācijas shēmu. Adrešu ierobežojums IPv6 protokolā ir 2128. Vai 3,4 × 1038, ja vēlaties SI apzīmējumu, salīdzinot ar 232 IPv4. Kamēr IPv4 ir “tikai” 4,3 miljardi iespējamo adrešu, precīzāk sakot, 4 294 967 296, IPv6 piedāvā 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 iespējamās adreses. Tie ir 340 triljoni triljoni triljoni. Tas pilnībā novērš ierobežotu adrešu problēmu.

Papildus tam, IPv6 piedāvā arī papildu uzlabojumus — tas pieļauj multiraidi kā pamata specifikāciju, savukārt IPv4 šī bija izvēles funkcija. Multiraide ļauj pārsūtīt datu paketi uz vairākiem galamērķiem vienā piegājienā, nevis veikt dažādas darbības.

Citi uzlabojumi ietver plašāku datu pakešu apstrādi un vienkāršotas apstrādes un konfigurācijas iespējas. Daudzas no IPv6 iekļautajām pamatfunkcijām bija papildus jāievieš jebkurā laikā. Tas radīja sarežģītus risinājumus salīdzinoši vienkārši novēršamām problēmām. Tomēr IPv6 nav tik vienkārša kā “labāka” versija. Tas rada arī jaunu problēmu kopumu, kuru IPv4 trūka.

Izaicinājumi un īstenošana

Neskatoties uz to, ka IPv4 protokols ir nepārtraukts uzlabojums attiecībā uz pieejamajām adresēm un vairākām citām lietām, dažas problēmas neļauj viegli ieviest IPv6. Galvenais šķērslis ir tas, ka abi protokoli nav sadarbspējīgi un tāpēc nevar tieši sazināties viens ar otru. Ir iespējams darbināt datorus, izmantojot abus vienlaikus konfigurācijā, kas tiek dēvēta par dual-stack. Dual steck ierīces tagad ir standarts. Lai gan IPv6 nevar izmantot, ja to aktīvi neatbalsta ISP.

Izaicinājums ilgu laiku bija IPv6 atbalsta trūkums starpkārbās, ti, ISP maršrutētājos un interneta mugurkaula arhitektūrā. Lai gan galalietotāju ierīces un serveri tiek salīdzinoši regulāri jaunināti un tiem tika nodrošināts IPv6 atbalsts diezgan agri, daudzas vidējās kastes to neatbalstīja, būtībā torpedējot jebkuru mēģinājumu to izmantot. Lielākā daļa interneta pakalpojumu sniedzēju tagad to aktīvi atbalsta, un daži no tiem izmanto lielāko daļu klientu IPv6.

Vēl viena lieta, kas jāņem vērā, ir iespēja atkārtot pagātnes dizaina kļūdas. Lai gan IPv6 piedāvā plašu adrešu telpu, tā ieviešanas plāns ir daudz līdzīgāks sākotnējam IPv4 lietojumam. Nevis modernais CIDR dizains, kas optimizē ierobežotās IPv4 adrešu telpas efektīvu izmantošanu. Tā vietā, lai efektīvi izmantotu apgabalu, būs 264 apakštīkli — katrs ar 264 iespējamām adresēm.

Šī dizaina arhitektūra sākotnēji varētu izskatīties tā, ka tai ir lemts atkārtot IPv4 dizaina izmaiņas, lai izvairītos no adrešu vietas patēriņa, līdz saprotat, ka 264 ir 4 miljardus reižu vairāk tīklu nekā iespējamās IPv4 adreses. Katrai no tām ir 4 miljardi reižu vairāk iespējamo adrešu nekā iespējamās IPv4 adreses. Šis projektēšanas lēmums tika pieņemts, lai vienkāršotu adrešu piešķiršanu un maršrutu apkopošanu.

"Ugunsmūra" nāve

NAT bija viens no galvenajiem funkcionalitātes elementiem, kas tik ilgi palīdzēja novērst IPv4 adrešu izsmelšanu. NAT ļauj maršrutētājam pārvērst daudzas iekšējās IP adreses vienā publiskā IP adresē, samazinot tīklam nepieciešamo adrešu skaitu. Tam bija papildu priekšrocība, jo būtībā darbojās kā ugunsmūris. Tā kā negaidīti ienākošos sakarus nevarēja pārtulkot iekšējā resursdatorā, un tie tika pārtraukti.

Tā kā IPv6 ir daudz adrešu, vairs nav nepieciešams aktīvi taupīt adrešu vietu. Tādējādi dizaina mērķis ir atgriezties pie pilnīgas koncepcijas, kurā abas ierīces sazinās tieši, nevis viena vai vairākas NAT sistēmas, kas tulko adreses. Tas nozīmē, ka katrai ierīcei ir sava publiskā IPv6 adrese, un NAT izmantošana parasti nav paredzēta.

Tādējādi tiek izslēgta NAT nodrošinātā ugunsmūra efekta aizsardzība; daži tīkli var būt paļāvušies uz ugunsmūra funkcionalitāti. Tas nozīmē, ka bez faktiska ugunsmūra ieviešanas ārējās ierīces internetā, kuras, iespējams, kontrolē hakeri, var mēģināt tieši izveidot savienojumu ar iekšējās ierīces publisko IP adresi.

Secinājums

IPv6 ir ilgstošas ​​interneta IPv4 adresācijas shēmas pēctecis. IPv4 bija jāaizstāj, jo tā ierobežotā adrešu telpa bija apdraudēta un tagad ir izsmelta. IPv6 piedāvā plašu adrešu telpu, kas nodrošina, ka adrešu telpas izsmelšana nebūs problēma ilgu laiku.

IPv6 ieviešana ir bijusi ilga, un to neveicināja sadarbspējas trūkums ar IPv4 un daudzus gadus IPv6 atbalsta trūkums daudzās starpniektīkla ierīcēs. Neskatoties uz to, atbalsts tagad ir gandrīz universāls, lai gan trafika procentuālā daļa, kas izmanto IPv6, joprojām ir ievērojami zemāka par IPv4 trafiku.