IPv6 آخرین نسخه از پروتکل اینترنتی است. این پروتکل طراحی شده است تا از آن برای ایجاد ارتباط بین سیستم های متصل به هم برای ارسال بسته ها تحت شبکه‌ و شناسایی دستگاه ها استفاده شود.

قبل از هرچیزی اول باید بدانیم IPv6 چیست. پروتکل IPv6 سیستم آدرس‌ دهی بر اساس پروتکل اینترنتی است (IP) که از سال 1998 به‌منظور جبران کمبود IPv4 پایه گذاری شده است. باوجود کارایی بالا و داشتن مزیت های امنیتی نسبت به اینترنت پروتکل نسخه 4، اما سیر رشد آرامی را داراست. به طورکلی، کمبود IP از حالت بحرانی خارج شده است، چراکه مهاجرت از IPv4 به IPv6، هرچند به آهستگی اما در حال وقوع است. قبل از آشنایی بیشتر با IPv6 و اینکه با IPv6 به کجا خواهیم رسید، بیایید به روز های اولیه آدرس دهی اینترنتی برگردیم.

چرا IPv6 مهم است؟

اینترنت پروتکل نسخه 4 از آدرس دهی 32 بیتی بهره می برد، بدین وسیله 4.3 میلیارد IP منحصربه فرد ایجاد می شد که به نظر کافی می رسید. اما با رشد روزافزون استفاده از تبلتها، لپ تاپ های شخصی، گوشی های هوشمند و دستگاه های قابل اتصال به اینترنت، به نظر می رسد که جهان نیاز به تعداد بیشتری IP دارد.

خوشبختانه 20 سال قبل نیروی کار مهندسی اینترنت (IETF) این نیاز را شناسایی و پیش بینی کردند. در سال 1998 آن ها IPv6را ایجاد کردند. این آدرس دهی توانایی ایجاد 340 تریلیون تریلیون (آندسیلیون!) IP منحصر به فرد را دارد (به بیانی دیگر 2 به توان 128 عدد IP). این یعنی حدود 7922816251426433759354 برابر بیشتر از آی پی آدرس نسخه 4 می تواند آدرس داشته باشد! IPv4 از چهار گروه یک تا سه رقمی تشکیل می شد، اما IPv6 یک آدرس اینترنتی 128 بیتی است (شامل 8 بخش 16 بیتی) که به صورت هگزادسیمال (دستگاه اعداد مبنای 16) نوشته می شود و اجزای آن با استفاده از کالن (:) از هم منفک می شوند.

IPv6 که به آن (IPng (Internet Protocol next generation هم گفته می شود، مجموعه ای از یک سری مشخصات مدون از طرف IETF است که به نوعی آپگرید IPv4 محسوب می شود. IPv6 از اواسط دهه 90 میلادی توسعه یافت و پایه و اساس آن، شبیه IP Version 4 است. تجهیزات شبکه می توانند برای انتقال بسته ها در بستر شبکه از IPv6 استفاده کنند. همچنین ابزارهایی مانند ping با تغییرات اندک، مشابه بستر IPv4 فعالیت می کنند.

قابلیت های IPv6

• پشتیبانی از آدرس های مبدا و مقصد با طول 128 بیت (16 بایت)
• پشتیبانی از IPSec
• استفاده از فیلد Flow Label برای شناسایی بسته های دیتا و انجام QOS توسط روتر
• هدر IPv6 شامل Checksum نمی شود
• این آدرس دهی به سرور DHCP و یا پیکربندی دستی نیاز ندارد که این منجر به مدیریت آسان تر می شود
• IPv6 از رکورد AAAA برای تبدیل نام به IP و از رکورد PTR برای تبدیل IP به نام هاست استفاده می کند
• پشتیبانی از سایز بسته دیتا به طول 128 بایت
• این آدرس دهی از پیام های Multicast Neighbor Solicitation برای نگاشت آدرس های IP به آدرس های Link-Layer استفاده می کند
• IPv6 از پیام های (Multicast Listener Discovery (MLD برای مدیریت اعضا در یک Subnet شبکه استفاده می کند
• این آدرس دهی از ICMPv6 Router Solicitation و پیام های Router Advertisement برای تعیین و انتخاب بهترین Default Gateway در شبکه استفاده می کند
• عدم نیاز به NAT – عدم تداخل در آدرس های Private IP
• یکی دیگر از قابلیت های بسیار پرکاربرد IPv6، توانایی پیکربندی خود به صورت خودکار است، حتی بدون استفاده از DHCPv6. به اینصورت که این آدرس دهی می تواند یک آدرس link-local برای هر اینترفیس به طور خودکار پیکربندی نماید

مزایای IPv6

سازمان IETF در زمان طراحی IPv6، بهبود این پروتکل را نسبت به این آدرس دهی مدنظر قرار داده است. پروتکل IPv6 می تواند در ارسال بسته ها، کارایی بیشتر، بهبود عملکرد و افزایش امنیت را تضمین کند. این آدرس دهی موجب کاهش سایز جدول مسیریابی (Routing Table) ارایه دهندگان خدمات اینترنت (ISP) از طریق ایجاد سلسه مراتب بیشتر، می شود.

اصلا IPv4 کنار گذاشته می شود؟

هیچ وقت IPv4 ها به پایان نمی رسند چراکه هنوز IP هایی برای فروش و یا استفاده مجدد وجود دارند و آدرس های باقیمانده برای مهاجرت به IPv6 مورد استفاده قرار خواهد گرفت. هیچ تاریخ رسمی برای پایان استفاده از IPv4 اعلام نشده است، بنابراین جایی برای نگرانی وجود ندارد. با گسترش بیشتر IPv6 سایت های بیشتری از این آدرس دهی پشتیبانی می کنند و کاربران بیشتری تجهیزات خود را برای استفاده از این آدرس دهی ارتقا می دهند. جهان به آرامی از IPv4 دور می شود.

IPv6 برای VOIP

با رشد چشمگیر VoIP در کسب و کارها، کمبود فضای آدرس به یک نگرانی قطعی تبدیل می شود. نهاد طرح آدرس دهی IPv6، همراه با بهبود موارد مختلف دیگر از جمله کیفیت خدمات، به VoIP کمک می کند تا به اصلی ترین ارتباطات جهانی تبدیل شود. در حال حاضر، کاربران شبکه های IP مبتنی بر IPv4 به دلیل از دست رفتن بسته یا تأخیر در شبکه، گاهی اوقات با تأخیر و اکو صدا مواجه می شوند. IPv6 آماده است تا با رعایت مجموعه ای از خدمات، با ارائه عملکرد مطلوب هنگام انتقال ترافیک (از جمله صدا) از طریق شبکه، این موارد را اصلاح کند.

IPv6 در مایکروسافت

اولین بار در سال 2001 تحقیق و توسعه روی IPv6 توسط مایکروسافت برای پشتیبانی از محصولات انجام گرفت. در آن زمان به ندرت فروشندگان محصولات نرم افزاری و سخت افزاری از این آدرس دهی پشتیبانی می کردند و روترهای اختصاصی IPv6، کارایی کمتری برای مسیریابی بسته ها در بستر این آدرس دهی داشتند.

در سال های 2002 تا 2004، یک نمونه ISATAP در هر منطقه توسعه داده شد و در سال های 2005 تا 2006، مایکروسافت فضای آدرس IPv6 جهانی جدید را از ARIN و RIPE دریافت نمود و کل شبکه، دوباره آدرس دهی شد. روترها با مسیریابی این آدرس دهی بسته های دیتا سازگاری داشتند، اما با این وجود، پشتیبانی این آدرس دهی برای کاربر نهایی به دلیل مشکلات امنیتی و کارایی پایین، به کندی انجام می شد.

در سال های 2007 تا 2010 با معرفی ویندوز سرور 2008 و ویندوز ویستا، روی هردو سیستم عامل کلاینت و سرور، بستر IPv6 به صورت پیش فرض نصب و فعال بود. پس از گسترش استفاده ISATAP، زیرساخت آن برای توزیع سرویس ترافیک ISATAP دوباره طراحی شد. در این بین، تجهیزات زیادی از جمله IDS با ساختار این آدرس دهی سازگار شدند.

پیکربندی های خودکار در IPv6

• Stateless: پیکربندی آدرس‌ها و دیگر تنظیمات آن، بر پایه‌ی دریافت پیام های اعلان روتر می باشد.
• Statefull: پیکربندی بر پایه استفاده از یک پروتکل پیکربندی آدرس مثل DHCPv6 است که در این حالت، آدرس ها و دیگر تنظیمات پیکربندی توسط آن دریافت می شود.
• Both: پیکربندی بر پایه دریافت پیام های اعلان روتر می باشد که شامل گزینه های اطلاعات پیشوندی است.

IPv6 سیار

Mobile IPv6 به یک نود IPv6 اجازه می دهد تا سیار باشد، یا به عبارتی بتواند موقعیت خود را در یک شبکه IPv6 تغییر داده و ارتباطات خود را حفظ نماید. وقتی یک نود IPv6، مکان خود را تغییر دهد، لینک خود را نیز تغییر می دهد و وقتی لینک خود را تغییر دهد، در جهت برقراری اتصال خود، آدرس IP خود را نیز تغییر می دهد. مکانیزم هایی برای تغییر آدرس در زمان تغییر لینک برای این آدرس دهی وجود دارد، همچون پیکربندی خودکار آدرس Stateful و Stateless. با این وجود، وقتی آدرس تغییر می کند، ارتباطات موجود یک نود سیار که دارای یک آدرس اختصاص داده شده از لینک متصل قبلی است، تغییر می کند.