Kaj je IPv6?

IPv6 ali internetni protokol različice 6 je nadaljevanje IPv4, omrežnega protokola, ki ga uporablja večina trenutnega interneta. IPv6, ki je bil prvotno predlagan leta 1998, razvijalci uporabljajo od zgodnjih 2000-ih. Vendar ga je IETF ( Internet Engineering Task Force ) ratificiral kot dejanski internetni standard šele leta 2017 .

Logično je, da je med IPv4 in IPv6 obstajal IPv5. Vendar različica 5 nikoli ni videla prilagoditve kot standarda. Razvit je bil posebej za pomoč pri pretakanju videa in je znan kot protokol Stream ali ST. Vendar pa je, tako kot IPv4, trpel zaradi zelo omejenih razpoložljivih naslovov. IPv4 in IPv5 uporabljata 32-bitno naslavljanje. Medtem ko je bil IPv6 nadgrajen za uporabo 128-bitnih naslovov. To je med drugim vodilo do tega, da je bil IPv5 v bistvu preskočen, kar zadeva implementacijo protokolov.

Zakaj IPv6?

Ena od glavnih omejitev IPv4 je bilo omejeno število možnih naslovov. Za celovito rešitev te težave IPv6 uporablja 128-bitno shemo naslavljanja v primerjavi z 32-bitno shemo naslavljanja IPv4. Omejitev naslovov v protokolu IPv6 je 2128. Ali 3,4×1038, če imate raje zapis SI, v primerjavi z 232 v IPv4. Medtem ko ima IPv4 »le« 4,3 milijarde možnih naslovov, natančneje 4.294.967.296, IPv6 ponuja 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 možnih naslovov. To je 340 bilijonov bilijonov bilijonov. To skoraj odpravi vprašanje omejenih naslovov.

Poleg tega IPv6 ponuja tudi dodatne izboljšave – omogoča multicasting kot osnovno specifikacijo, medtem ko je bila v IPv4 to neobvezna funkcija. Multicasting omogoča prenos podatkovnega paketa na več destinacij naenkrat, namesto da bi imeli različne operacije.

Druge izboljšave vključujejo obdelavo obsežnejših podatkovnih paketov ter poenostavljeno obdelavo in možnosti konfiguracije. Veliko osnovnih funkcij, ki jih vsebuje IPv6, je bilo treba kadar koli dodatno implementirati. Kar je vodilo do nekaterih zapletenih rešitev za težave, ki jih je razmeroma preprosto odpraviti. Kljub temu IPv6 ni tako preprost kot "boljša" različica. S seboj prinaša tudi nov sklop težav, ki jih IPv4 manjka.

Izzivi in ​​izvedba

Kljub nenehnim izboljšavam protokola IPv4 v zvezi z razpoložljivimi naslovi in ​​številnimi drugimi stvarmi, nekatere težave preprečujejo hitro implementacijo IPv6. Glavna ovira je, da protokola nista interoperabilna in zato ne moreta neposredno komunicirati drug z drugim. Možno je poganjati računalnike z uporabo obeh hkrati v konfiguraciji, imenovani dvojni sklad. Naprave z dvojnim skladom so zdaj standard. Čeprav IPv6 morda ne bo uporabljen, če ga ISP ne podpira aktivno.

Dolgo časa je bil izziv pomanjkanje podpore za IPv6 v vmesnih sistemih, tj. usmerjevalnikih ISP in arhitekturi internetne hrbtenice. Medtem ko se naprave in strežniki za končne uporabnike razmeroma redno nadgrajujejo in so imeli podporo za IPv6 dokaj zgodaj, ga številne vmesne naprave niso podpirale, kar je v bistvu onemogočilo vsak poskus njegove uporabe. Večina ponudnikov internetnih storitev ga zdaj aktivno podpira, pri nekaterih pa ima večina strank IPv6.

Druga stvar, ki jo je treba upoštevati, je možnost ponavljanja preteklih načrtovalskih napak. Čeprav IPv6 ponuja obsežen naslovni prostor, je njegov izvedbeni načrt veliko bolj podoben prvotni uporabi IPv4. Namesto sodobne zasnove CIDR, ki optimizira učinkovito uporabo omejenega naslovnega prostora IPv4. Namesto učinkovite uporabe območja bo na voljo 264 podomrežij – vsako z 264 možnimi naslovi.

Ta arhitektura zasnove bi lahko na prvi pogled izgledala, kot da je obsojena na ponavljanje sprememb zasnove IPv4, da bi se izognili porabi naslovnega prostora, dokler ne ugotovite, da je 264 4 milijarde-krat več omrežij kot možnih naslovov IPv4. Vsak ima 4 milijarde-krat več možnih naslovov, kot je možnih naslovov IPv4. Ta oblikovalska odločitev je bila sprejeta za poenostavitev dodeljevanja naslovov in združevanja poti.

Smrt "požarnega zidu"

NAT je bil eden ključnih delov funkcionalnosti, ki je tako dolgo pomagal preprečevati izčrpanost naslovov IPv4. NAT omogoča usmerjevalniku, da prevede veliko notranjih naslovov IP v en javni naslov IP, kar zmanjša število naslovov, ki jih potrebuje omrežje. To je imelo dodatno prednost, saj je v bistvu delovalo kot požarni zid. Ker nepričakovanih dohodnih komunikacij ni bilo mogoče prevesti na notranjega gostitelja in so bile izpuščene.

Zaradi velikega števila naslovov v IPv6 ni več potrebe po aktivnem varčevanju naslovnega prostora. Kot taka je namen zasnove vrniti se k konceptu od konca do konca, kjer obe napravi neposredno komunicirata, namesto da bi en ali več sistemov NAT prevajalo naslove. To pomeni, da ima vsaka naprava svoj javni naslov IPv6 in uporaba NAT ni na splošno predvidena.

To izloči zaščito učinka požarnega zidu, ki ga zagotavlja NAT; nekatera omrežja so se morda zanašala na funkcijo požarnega zidu. To pomeni, da se lahko zunanje naprave na internetu, ki jih lahko nadzorujejo hekerji, brez dejanskega požarnega zidu poskušajo neposredno povezati z javnim naslovom IP notranje naprave.

Zaključek

IPv6 je naslednik dolgoletne sheme naslavljanja IPv4 v internetu. IPv4 je potreboval zamenjavo, ker je bil njegov omejen naslovni prostor ogrožen in je zdaj izčrpan. IPv6 ponuja obsežen naslovni prostor, ki zagotavlja, da izčrpanost naslovnega prostora še dolgo ne bo težava.

Uvedba IPv6 je bila dolga, k čemur ni pripomoglo pomanjkanje interoperabilnosti z IPv4 in dolgoletno pomanjkanje podpore za IPv6 na številnih vmesnih omrežnih napravah. Kljub temu je podpora zdaj skoraj univerzalna, čeprav je odstotek prometa, ki uporablja IPv6, še vedno bistveno nižji od prometa IPv4.