Čo je IPv6?

IPv6 alebo internetový protokol verzie 6 je pokračovaním IPv4, sieťového protokolu, ktorý používa väčšina súčasného internetu. IPv6, ktorý bol pôvodne navrhnutý v roku 1998, používajú vývojári od začiatku 21. storočia. Ale až v roku 2017 bol ratifikovaný ako skutočný internetový štandard IETF ( Internet Engineering Task Force ).

Logicky medzi IPv4 a IPv6 existovala IPv5. Verzia 5 však adaptáciu nikdy nepovažovala za štandard. Bol vyvinutý špeciálne na pomoc pri streamovaní videa a je známy ako Stream protokol alebo ST. Podobne ako IPv4 však trpel veľmi obmedzenými dostupnými adresami. IPv4 a IPv5 používajú 32-bitové adresovanie. Zatiaľ čo IPv6 bol inovovaný tak, aby namiesto toho používal 128-bitové adresy. To, okrem iných problémov, viedlo k tomu, že IPv5 bol v podstate vynechaný, pokiaľ ide o implementáciu protokolov.

Prečo IPv6?

Jedným z hlavných obmedzení, ktorým IPv4 trpel, bol obmedzený počet možných adries. Na komplexné vyriešenie tohto problému používa protokol IPv6 128-bitovú schému adresovania v porovnaní s 32-bitovou schémou adresovania IPv4. Obmedzenie adries v protokole IPv6 je 2128. Alebo 3,4×1038, ak dávate prednosť zápisu SI, v porovnaní s 232 v IPv4. Zatiaľ čo IPv4 má „len“ 4,3 miliardy možných adries, presnejšie 4 294 967 296, IPv6 ponúka 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 možných adries. To je 340 biliónov biliónov biliónov. To všetko ale eliminuje problém obmedzených adries.

Okrem toho IPv6 ponúka aj ďalšie vylepšenia – umožňuje multicasting ako základnú špecifikáciu, zatiaľ čo v IPv4 to bola voliteľná funkcia. Multicasting umožňuje prenos dátového paketu do viacerých cieľov naraz, namiesto toho, aby vykonával rôzne operácie.

Medzi ďalšie vylepšenia patrí spracovanie rozsiahlejších dátových paketov a zjednodušené možnosti spracovania a konfigurácie. Mnoho základných funkcií, s ktorými prichádza IPv6, bolo potrebné dodatočne implementovať na ľubovoľný čas. Čo viedlo k niektorým komplikovaným riešeniam relatívne jednoducho opraviteľných problémov. To znamená, že IPv6 nie je také jednoduché, ako byť „lepšou“ verziou. Prináša so sebou aj nový súbor problémov, ktoré IPv4 chýbali.

Výzvy a implementácia

Napriek tomu, že ide o neustále zlepšovanie protokolu IPv4, pokiaľ ide o dostupné adresy a niekoľko ďalších vecí, niektoré problémy bránia rýchlej implementácii protokolu IPv6. Hlavnou prekážkou je, že tieto dva protokoly nie sú interoperabilné, a preto nemôžu spolu priamo komunikovať. V konfigurácii označovanej ako dual-stack je možné spustiť oba počítače súčasne. Dvojvrstvové zariadenia sú teraz štandardom. IPv6 sa však nemusí používať, ak nie je aktívne podporované poskytovateľom internetových služieb.

Problémom bola dlho nedostatočná podpora IPv6 v middleboxoch, teda ISP smerovačoch a architektúre internetovej chrbticovej siete. Zatiaľ čo zariadenia a servery koncových používateľov sú relatívne pravidelne inovované a mali podporu IPv6 pomerne skoro, mnohé middleboxy ju nepodporovali, čo v podstate torpédovalo akýkoľvek pokus o jej použitie. Väčšina ISP ho teraz aktívne podporuje, pričom niektorí majú väčšinu svojich zákazníkov na IPv6.

Ďalšou vecou, ​​ktorú treba zvážiť, je možnosť opakovania minulých konštrukčných chýb. Zatiaľ čo IPv6 ponúka obrovský adresný priestor, jeho implementačný plán je oveľa viac podobný pôvodnému použitiu IPv4. Namiesto moderného dizajnu CIDR, ktorý optimalizuje efektívne využitie obmedzeného priestoru adries IPv4. Namiesto efektívneho využívania oblasti bude existovať 264 podsietí – každá s 264 možnými adresami.

Táto architektúra návrhu môže na prvý pohľad vyzerať, že je odsúdená na opakovanie zmien návrhu IPv4, aby sa zabránilo spotrebe adresného priestoru, kým si neuvedomíte, že 264 je 4 miliardy krát viac sietí ako možných adries IPv4. Každá má 4 miliardy krát viac možných adries, než je možných adries IPv4. Toto rozhodnutie o dizajne bolo prijaté s cieľom zjednodušiť prideľovanie adries a agregáciu trás.

Smrť „firewallu“

NAT bol jednou z kľúčových funkcií, ktorá pomohla odvrátiť vyčerpanie adries IPv4 na tak dlho. NAT umožňuje smerovaču preložiť mnoho interných IP adries na jednu verejnú IP adresu, čím sa zníži počet adries potrebných pre sieť. To malo ďalšiu výhodu v tom, že v podstate fungovalo ako firewall. Keďže neočakávaná prichádzajúca komunikácia nemohla byť preložená do interného hostiteľa a bola zrušená.

S obrovským množstvom adries v IPv6 už nie je potrebné aktívne šetriť priestor adries. Zámerom návrhu ako takého je vrátiť sa ku koncepcii end-to-end, kde obe zariadenia komunikujú priamo, namiesto toho, aby jeden alebo viac systémov NAT prekladalo adresy. To znamená, že každé zariadenie má svoju verejnú IPv6 adresu a použitie NAT nie je všeobecne určené.

Tým sa preruší ochrana efektu brány firewall, ktorý poskytuje NAT; niektoré siete sa mohli spoliehať na funkčnosť brány firewall. Znamená to, že bez skutočne implementovaného firewallu sa externé zariadenia na internete, potenciálne kontrolované hackermi, môžu pokúsiť pripojiť priamo k verejnej IP adrese interného zariadenia.

Záver

IPv6 je nástupcom dlhoročnej schémy IPv4 adresovania internetu. IPv4 potreboval výmenu, pretože jeho obmedzený adresný priestor bol ohrozený a teraz je vyčerpaný. IPv6 ponúka rozsiahly adresný priestor, ktorý zaisťuje, že vyčerpanie adresného priestoru nebude problémom po dlhú dobu.

Zavádzanie IPv6 bolo dlhé, nepomohla mu nedostatočná interoperabilita s IPv4 a mnoho rokov aj nedostatočná podpora IPv6 na mnohých sprostredkovateľských sieťových zariadeniach. Napriek tomu je podpora v súčasnosti takmer univerzálna, hoci percento prevádzky, ktorá využíva IPv6, je stále výrazne pod úrovňou návštevnosti IPv4.