۶ Internet Protocol version که به اختصار IPv6 نامیده می‌شود، جدیدترین نسخه پروتکل اینترنت است که ارتباط‌های اینترنتی، بر پایه آن شکل می‌گیرد. این نسخه قرار است جایگزین نسخه ۴ این پروتکل (IPv4) که هم‌اکنون استفاده می‌شود، گردد.
IPv4 از فضای آدرسی ۳۲ بیتی استفاده می‌کند. این فضا، امکان آدرس‌دهی به حدود ۴ میلیارد (۲ به توان ۳۲) آدرس در اینترنت را فراهم می‌سازد.
اینترنت در ۲ دهه گذشته گسترش بسیار سریع و وسیعی پیداکرده تا جایی که زندگی روزمره مردم را به خود وابسته کرده است. این دنیای دیجیتال باید مانند دنیای واقعی دارای سیستم مسیریابی دقیق باشد تا مبدأ و مقصد در همه ارتباطات مشخص باشند. به همین دلیل پروتکل‌های زیادی برای ارتباطات اینترنتی وجود دارند. IPv6 یکی از این پروتکل‌هاست!
با توجه به اینکه این روزها اتصال به اینترنت تنها محدود به کامپیوترها نیست و موبایل‌ها، دوربین‌ها و حتی لوازم خانگی و… نیز به اینترنت متصل می‌شوند، این فضا رو به اتمام است و تاکنون با تمهیداتی مانند NAT سعی در جبران این کمبود داشته‌اند. IPv6 از فضای آدرس‌دهی ۱۲۸ بیتی استفاده می‌کند که اجازه داشتن ۳۴۰۲۸۲۳۶۶۹۲۰۹۳۸۴۶۳۴۶۳۳۷۴۶۰۷۴۳۱۷۶۸۲۱۱۴۵۶ ( ۲ به توان ۱۲۸) آدرس یکتا را فراهم می‌کند و مشکل فضای آدرسی که هم‌اکنون با آن روبرو هستیم را رفع می‌کند.
IPv6 از سال ۱۹۹۸ قابل‌استفاده بوده تا کاستی آدرس‌های آیپی تحت پروتکل IPv4 را حل کند و از بحران آدرس اینترنتی که خیلی‌ها پیش‌بینی کرده بودند، جلوگیری کند؛ اما با وجود بازده بالا، امنیت قوی و فراهم بودن نرم‌افزارهای لازم، به‌کارگیری آن در سطح گسترده بسیار کند بوده است!
در این مقاله به معرفی IPv6 می‌پردازیم و تاریخچه استفاده‌اش را بررسی می‌کنیم تا با دلایل اجرای محدودش آشنا شوید.
ساختار IPV6
ساختار کلی ipv6 به صورت زیر است:
IPv6 دارای ۱۲۸ بیت طول آدرس و دامنه گسترده‌ای از Ip ها را پشتیبانی می‌کند. همانطور که می‌دانید IPv4 رو به پایان است و IPv6 جایگزینی مناسب برای این مشکل به حساب می‌آید.
در نسخه ۶ آی‌پی‌ها، یک آدرس آیپی ۱۲۸ بیتی، شامل ۸ اکت ۱۶ بیتی است. هر بخش یا Octet به وسیلهی «:» از دیگری جدا می‌شود. برای مثال یک نمونه IPv6 به صورت زیر نمایش داده می‌شود:
۲۰۰۱:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
چرا IPv6 مهم است؟
IPv6 آخرین نسخه پروتکل اینترنتی است که بسته‌های داده را در اینترنت شناسایی می‌کند تا موقعیتشان مشخص شود. هر دستگاهی که از اینترنت استفاده می‌کند از طریق آدرس آیپی خودش شناسایی می‌شود تا ارتباطات اینترنتی به‌خوبی کار کنند. آدرس آیپی، مانند آدرس خیابان و کد پستی است که باید داشته باشید تا بتوانید نامه پست کنید.
مقاله مرتبط: آی پی استاتیک چیست؟ بررسی تفاوت ip static با ip Dynamic
نسخه قدیمی IPv4 از سیستم آدرس بندی ۳۲ بیتی استفاده می‌کرد تا ۴.۳ میلیارد دستگاه را در سطح دنیا شناسایی کند که در ابتدا کافی به نظر می‌رسید؛ اما رشد سریع اینترنت، کامپیوترهای شخصی، گوشی‌های هوشمند و حالا هم اینترنت اشیا ثابت کرد که دنیا به آدرس‌های بیشتری نیاز دارد!
خوشبختانه، گروه (Internet Engineering Task Force (IETF که مهندسی اینترنت را به عهده دارد، حدود ۲۰ سال پیش این مشکل را تشخیص داد و در سال ۱۹۹۸ پروتکل جدید را ایجاد کرد. IPv6 از سیستم آدرس بندی ۱۲۸ بیتی استفاده می‌کند تا ۳۴۰ تریلیون (۲ به توان ۱۲۸) دستگاه را پشتیبانی کند و به‌جای متد IPv4 که از ۴ مجموعه اعداد ۱ تا ۳ رقمی استفاده می‌کند، IPv6 8 گروه اعداد ۴ رقمی بر پایه شانزده را به کار می‌گیرد که با ویرگول جدا شده‌اند.
مزایای IPv6 چیست؟
IETF در IPv6 بهینه‌سازی‌هایی را انجام داد که بتواند بسته‌های داده را به‌صورت مؤثرتری مدیریت کند، عملکرد بهتری داشته باشد و امنیت بالاتری تأمین کند. این پروتکل خدمات دهندگان اینترنت را قادر می‌کند تا با سلسله مراتبی کردن، سایز جداول را کوچک‌تر کنند.
استفاده ipv6 مزایای زیادی دارد که در ادامه به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:
- بهینه سازی برای شبکه های نسل آینده (NGN)
- جریان مستقیم داده‌ها
- اتصال End-to-End
- ساده شدن پیکربندی شبکه
- کاهش هزینه‌های مدیریت شبکه با استفاده از ویژگی Auto-configuration
- بازدهی بالاتر نسبت به ipv4
- حفظ امنیت اطلاعات شرکت‌ها و سازمان‌ها از طریق ipsec
- مسیریابی کارآمدتر: IPv6 اندازه جداول مسیریابی را کاهش می‌دهد و مسیریابی را کارآمد و سلسله مراتبی می‌کند
رابطه NAT با IPv6 چیست؟
اجرای IPv6 تا حدودی به دلیل ترجمه آدرس شبکه یا NAT تأخیر داشته است که آدرس‌های خصوصی آیپی را می‌گیرد و به آدرس عمومی آیپی تبدیل می‌کند. مثلاً یک دستگاه شرکتی که آدرس IP خصوصی دارد می‌تواند بسته‌های داده را از دستگاه‌های خارج از شبکه خود که آدرس IP عمومی دارند دریافت کند و پاسخ دهد.
بدون NAT شرکت‌های بزرگ که هزاران یا شاید ده‌ها هزار کامپیوتر دارند مقدار زیادی آدرس آیپی عمومی را برای ارتباط با دنیای خارج شرکتی تسخیر خواهند کرد اما آدرس‌های IPv4 محدود هستند و در آستانه تمام شدن هستند تا جایی که باید سهمیه‌بندی شوند! NAT این مشکل را حل می‌کند چراکه هزاران کامپیوتر با آدرس خصوصی می‌توانند توسط دستگاه NAT مانند فایروال یا روتر به اینترنت عمومی مرتبط شوند.
هنگامی‌که یک کامپیوتر شرکتی با آدرس خصوصی، یک بسته داده به یک آدرس عمومی خارج از شبکه شرکت ارسال می‌کند، این بسته ابتدا به دستگاه NAT می‌رود که از طریق جدول ترجمه متوجه مبدأ بسته و آدرس مقصد می‌شود. در این مرحله NAT آدرس مبدأ بسته را به آدرس عمومی دستگاه NAT تغییر می‌دهد و به مقصد خارج شرکتی ارسال می‌کند. هنگامی‌که یک بسته پاسخ از راه می‌رسد، NAT آدرس مقصد را به آدرس آیپی خصوصی کامپیوتری که ارتباط را شروع کرده تغییر می‌دهد. این روند به صورتی انجام می‌شود که یک آدرس آیپی عمومی بتواند تعدادی کامپیوتر با آدرس خصوصی را معرفی کند.
چه کسانی IPv6 را در حال حاضر اجرا می‌کنند؟
اپراتورها و خدمات دهندگان اینترنت، اولین گروهی بودند که اجرای IPv6 را در شبکه‌شان شروع کردند که در میانشان شبکه‌های موبایل پیش‌قدم بودند. مثلاً بیش از ۹۰% ترافیک T-Mobile در آمریکا از IPv6 استفاده می‌کند و Verizon Wireless با ۸۲.۲۵% در رتبه دوم قرار دارد. شرکت‌های Comcast و AT&T هم با ۶۳% و ۶۵% در رتبه‌های بعدی لیست راه‌اندازی IPv6 در دنیا قرار دارند.
وب‌سایت‌های بزرگ هم در ادامه لیست هستند؛ اما درمجموع کمتر از ۳۰% از ۱۰۰۰ شرکت برتر Alexa توسط IPv6 قابل‌دسترسی هستند. شرکت‌های بزرگ در اجرای این پروتکل تأخیر دارند تا جایی که مطابق گزارش وضعیت اجرای IPv6 ارائه شده توسط جامعه اینترنت (Internet Society)، کمتر از یک‌چهارم شرکت‌ها پیشوند IPv6 را نشان می‌دهند. پیچیدگی، هزینه و زمان موردنیاز برای اجرای کامل پروتکل دلایلی هستند که ارائه می‌شوند. علاوه بر اینکه، برخی پروژه‌ها به دلیل عدم سازگاری نرم‌افزار به تأخیر افتاده‌اند. مثلاً، در ژانویه ۲۰۱۷ یک مشکل فنی در ویندوز ۱۰ باعث شد تا مایکروسافت برای اجرای شبکه‌های مبتنی بر IPv6 در دفتر مرکزی خود در سیاتل با مشکل روبرو شود.
شرکت هاست ایران نیز کلیه سرویس‌های هاست اشتراکی خود را بر روی IPV6 ارائه می‌دهد.
چه زمانی اجرای کامل IPv6 اتفاق خواهد افتاد؟
قیمت IPv4 و هزینه‌اش برای کاربران روی اجرای کامل آن تأثیر دارند. جامعه اینترنت اعلام کرده که قیمت آدرس‌های IPv4 افزایش پیدا خواهد کرد؛ اما پس از اجرای IPv6 در نیمی از دنیای اینترنت، قیمت‌ها ریزش می‌کنند. مطابق داده گوگل، در حال حاضر ۲۰ تا ۲۲ درصد دنیا این پروتکل را اجرا کرده‌اند؛ اما آمریکا ۳۲% ضریب اجرایی دارد.
مقاله مرتبط: آیا آدرس IP روی سئو سایت تأثیر دارد؟
جامعه اینترنت پیشنهاد می‌کند که قبل از کاهش قیمت IPv4، شرکت‌ها آدرس‌های فعلی خود را بفروشند تا به اجرای IPv6 کمک کنند. دانشگاه MIT آمریکا در یادداشتی که در GitHub منتشر کرده، دقیقاً این کار را کرده است. آنها به این نتیجه رسیدند که ۸ میلیون آدرس IPv4 اضافه دارند که باید فروخته شوند بدون اینکه نیازهای فعلی یا آینده را به مخاطره بیندازند. این دانشگاه ۲۰ نونیلیون آدرس IPv6 دارد که معادل قرار گرفتن ۳۰ صفر در مقابل عدد ۱ است!
علاوه بر این، هرچه اجراهای بیشتری اتفاق می‌افتد، شرکت‌های بیشتری بابت استفاده از IPv4 هزینه دریافت خواهند کرد درحالی‌که خدمات IPv6 رایگان است. مثلاً یک شرکت ISP انگلیسی اخیراً اعلام کرده که اتصال IPv6 استاندارد همه خدمات است اما اتصال IPv4 یک گزینه دلخواه است. هزینه بالاتر IPv4 منجر به مهاجرت کامل به IPv6 خواهد شد.
تفاوت ipv4 با ipv6 چیست؟
تفاوت‌های کلیدی ipv4 با ipv6 به شرح زیر هستند:
- Ipv4 یک آدرس IP 32 بیتی است در حالی که IPv6 یک آدرس IP 128 بیتی است.
- IPv4 یک روش آدرس دهی عددی است در حالی که IPv6 ترکیب کارکتر و عدد است.
- بیت‌های باینری IPv4 با یک نقطه (.) جدا می‌شوند در حالی که بیت های باینری IPv6 با یک کولن (:) جدا می شوند.
- IPv4 تنها ۱۲ بخش هدر ارائه می دهد در حالی که IPv6 8 هدر ارائه می دهد.
- IPv4 از broadcast پشتیبانی می کند در حالی که IPv6 از broadcast پشتیبانی نمی کند.
- IPv4 از (VLSM (Virtual Length Subnet Mask پشتیبانی می کند در حالی که IPv6 از VLSM پشتیبانی نمی‌کند.
- IPv4 از (ARP (Address Resolution Protocol برای دسترسی به آدرس MAC استفاده می‌کند در حالی که IPv6 از (NDP (Neighbour Discovery Protocol برای دسترسی به آدرس MAC استفاده می‌کند.
سایر تفاوت‌های ipv6 با ipv4
- پیکربندی اتوماتیک در IP ورژن ۶
- افزایش فضای آدرس دهی در IP ورژن ۶
- وجود Extension Header در IP ورژن ۶
- امنیت اجباری در IP ورژن ۶
چه زمانی پروتکل IPv4 کنار گذاشته می‌شود؟
تاریخ رسمی برای پایان دادن به IPv4 وجود ندارد پس مردم نباید نگران اینترنت باشند که یک روز ناگهانی از بین برود! هر چه تعداد شبکه‌های بیشتری منتقل شوند، سایت‌های بیشتری هم IPv6 را پشتیبانی خواهند کرد و کاربران نهایی هم تجهیزاتشان را برای سازگاری با IPv6 آپگرید می‌کنند درنتیجه دنیا به آهستگی از IPv4 دور می‌شود.
بخش بیشتر دنیا بین سال‌های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۸ آدرس‌های IPv4 خود را تمام کردند، اما تا زمانی که این آدرس‌ها فروخته و استفاده می‌شوند، حضور خواهند داشت. آدرس‌های باقی‌مانده هم برای انتقال به IPv6 به کار می‌روند.
چرا پروتکل IPv5 وجود ندارد؟
اتفاقاً یک پروتکل IPv5 وجود داشت که به نام پروتکل پخش اینترنت هم شناخته و به‌صورت ST نمایش داده می‌شد. این پروتکل برای ارتباطات اتصال-محور در سطح شبکه بود که هدف پشتیبانی از داده صوتی و تصویری را داشت.
این پروتکل در کارش موفق هم بود و به‌صورت تجربی استفاده می‌شد اما یکی از معایبش که کاربردش را زیر سؤال برد سیستم ۳۲ بیتی بود که توسط IPv4 هم استفاده می‌شود. درنتیجه، این پروتکل هم مشکل IPv4 را داشت که یعنی تعداد آدرس‌های IP محدودی داشت که به توسعه و اجرای نهایی IPv6 منجر شد. باوجودی که IPv5 هرگز به‌صورت عمومی اجرا نشد، اما نامش یک‌بار ثبت‌شده و دیگر برای پروتکل‌های بعدی قابل‌استفاده نیست.
کلام آخر
تقریباً همه دیوایس‌های جدید، قابلیت استفاده از IPv6 را دارند، پس نگران تعویض و خرید دستگاه نباشید. در حال حاضر سرویس‌های هاست اشتراکی هاست ایران به صورت ipv6 ارائه می‌شود و به زودی سایر خدمات دهندگان اینترنت به‌تدریج همگی به IPv6 منتقل می‌شوند.
ممنون از مطلب مفیدی که گذاشتید
از همراهی شما سپاسگزاریم
عین کلاس درس بود
ممنون