اینترنت پروتکل ویرایش 6
یک پروتکل لایه ای شبکه ای برای
در کارهای اینترنتی می باشد. این نسخه از IP به اندازه IPV4 ،که نسخه فعلی پروتکل اینترنت برای کاربردهای عمومی در اینترنت است ،موفق طراحی شده است.
مهمترین بهبودی که در IPV6 ایجاد شده است ، افزایش تعداد آدرسهای در دسترس برای تجهیزات شبکه شده است ، برای مثال ، هر تلفن همراه و وسیله الکترونیکی متحرک دارای آدرس خاص خود می باشد. IPV4 از 232 آدرس ( در حدود 3/4 بیلیون آدرس ) پشتیبانی میکند ، که برای تخصیص یک آدرس برای هر فرد زنده ناکافی است، و فقط برای وسایل نصب شده و تجهیزات پورتابل کفایت می کند . با اینحال ، IPV6 از 2128 آدرس (در حدود 340 بیلیون بیلیون بیلیون بیلیون آدرس) پشتیبانی میکند ، یعنی برای هر کدام از 5/6 بیلیون فرد زنده ، 1028 ×5 آدرس تخصیص داده می شود. با چنین حجم بالایی از آدرسها ی در دسترس ،گره های IPV6 می توانند آدرسهای گسترده در سطح جهانی را بدون اینکه نیازی به انتقال آدرس شبکه باشد ،داشته باشند.
مقدمه:
در اوایل دهه 1990 مشخص شده بود که تغییر ایجاد شده به شبکه طبقه بندی نشده ده سال قبل برای جلوگیری از رده خرج نشدن آدرس IPV4 کافی نیست و نیاز به تغییرات بیشتری در IPV4 وجود دارد. در زمشتان سال 1992 ،سیستمهای چند منظوره به گردش در آمدند و در پاییز 1993 ،IETF فرخوانی را برای آگاهی عمومی (RFC 1550( منتشر کرد و گروههای کاری "IPng Area" را ایجاد کرد. Ipng بوسیله گروه کاری مهندسی اینترنت (IETF) در 25 ژولای 1994 همراه با تشکیل چندین گروه کاری تحت نام " نسل بعدی IP" ایجاد شد. در سال 1996 یک سری از RFCها برای تعریف IPV6 منتشرشد که با RFC2460 شروع میشد. ( در ضمن IPV5 به اندازه IPV4 موفق نبود ،اما یک پروتکل تجربی برای پشتیبانی صوت و تصویربود.)
انتظار میرفت که IPV4 در کنار IPV6 از آینده قابل پیش بینی حمایت کند . ولی ، کلاینتها/سرورهای IPV4 به تنهایی قادر به ارتباط مستقیم با کلاینتها/ سرورهای IPV6 نبود ، و به سرورهای واسطه با کار مشخص یا سرورهای انتقالی پروتکل NAT-PT نیاز بود. آدرسهای رایگان IPV4 در سال 2010 ، زمانی که برای استهلاک تجهیزات فعلی صرف میشود ، از رده خارج می شوند.
خصوصیات IPV6
IPV6 یک نمونه گسترش یافته محافظه کارانه از IPV4 است. پروتکلهای انتقالی و لایه ای برای کار با IPV6 نیاز به تغییرات خیلی کم یا اصلاً نیازی به تغییر ندارند ، استثنا در این زمینه فقط شامل پروتکلهای کاربردی که آدرسهای لایه ای / شبکه ای را شامل میشوند ،می باشد. (همانند FTP یا NTPv3).
با اینحال ، کاربردها اغلب نیاز به تغییرات کوچکی و کامپایلر مجدد دارند تا بتوانند در IPV6 کار کنند.
فضای آدرسی بزرگتر:
ویژگی عمده IPV6 این است که فضای آدرسی در آن بزرگتر شده است ،آدرسها در IPV6 ،128 بیت طول دارند در صورتی که این اندازه در مورد IPV4 ،32 بیت است.
فضای آدرسی بزرگتر از خروج بالقوه فضای آدرسی IPV4 بدون نیاز به انتقال آدرس شبکه و سایر تجهیزاتی که ماهیت سر به سر ترافیک اینترنتی را بهم میزند ، جلوگیری می کند. این ویژگی ، با اجتناب از نیاز به طرحهای پیچیده زیر شبکه ای ، باعث تسهیل مدیریت شبکه های متوسط و بزرگ می شود. ایجاد زیر شبکه ،بصورت ایده آل ، باعث تبدیل هدف به تقسیم بندی منطقی یک IP شبکه برای اجرای بهینه و دسترسی مطلوب میشود.
اشکال اندازه بزرگ آدرس این است که IPV6 دارای پهنای باند اضافی بیش از IPV4 است، که ممکن است در مناطقی که پهنای باند محدود است دچار مشکل گردد (از فشرده کردن عنوان برخی مواقع می توان برای کاهش این مشکل استفاده کرد).
پیکربندی خودکار هاستهای بدون تابعیت
هاست های IPV6 می توانند بهنگام اتصال به یک شبکه IPV6 در حال اجرا به صورت خودکار پیکر بندی گردند. زمانی که برای اولین بار به یک شبکه متصل میشوید، هاست یک درخواست مولتی کاست لینک محلی را برای پیکربندی پارامترها ارسال می کند ؛ اگر پیکربندی مناسب باشد ، روتورهای به هر درخواست در بسته آگهی روتور که در بردارنده پارامترهای پیکربندی شده شبکه – لایه باشد ،پاسخ می دهد.
اگر پیکر بندی خودکار IPV6 مناسب نباشد، هاست می تواند از پیکربندی خودکار مناسب (DHCPv6) یا پیکر بندی دستی استفاده کند.
پیکر بندی خودکار بدون تابعیت فقط برای هاستها مناسب است و روتورهای باید به صورت دستی پیکربندی شوند.
مولتی کاست (Multicast)
Multicast بخشی از پروتکل مبنا در IPV6 است. این بخش در طرف مقابل IPV4 قرار دارد که در آن مولتی کاست به صورت اختیاری می باشد.
بیشتر محیطها در حال حاضر زیرساختارهای شبکه ای خود را به گونه ای تنظیم نم کنند که مولتی کاست را انجام دهند. به این معنا که ، جنبه لینکی مولتی کاست کار خواهد کرد ولی جنبه مکانی، جنبه سازمانی و جنبه جهانی مولتی کاست انجام نخواهد شد.
IPV6 فاقد یک وسیله لینک-محلی است ، همان اثری که از طریق مولتی کاست کردن گروه تمام هاست بدست میآید. (FF::1).
m6bone برای گسترش یک شبکه جهانی مولتی کاست IPV6 مورد استفاده قرار می گیرد.
Jumbograms
در IPV4 بسته ها به اندازه 64 کیلو بایت محدود شده است . هنگام ارتباط بین بخشها یا ارتباط بین لینکها باحداکثر واحد انتقال بیش از 65576 گروه هشت تایی ،IPV6 برای بسته هایی که با این محدودیت مواجه هستند بهترین پشتیبانی را انجام می دهد،به این حالت jumbograms می گویند که می تواند تا 4 گیگا بایت را پشتیبانی نماید. استفاده از jumbograms می تواند بازده را در شبکه های با MTU بالا بهبود بخشد.
امنیت شبکه – لایه
IPsec ،پروتکل مربوط به رمزگذاری و تععین اعتبار IP شبکه – لایه ، یک بخش مرتبط با پروتکل مبنای مورد استفاده در IPV6 است ، که بر عکس IPV4 می باشد که در آن این بخش اختیاری است (ولی معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد).
پویایی:بر خلاف IPV4 موبایل ، IPV6 موبایل (MIPV6) از مسیرگذاری سه جانبه دوری میکند و بنابراین دارای بازده ای به اندازه IPV6 معمولی است. این مزیت به شدت فرضی است ، زیرا نه MIP و نه MIPV6 امروزه به طور گسترده ، توسعه نیافته اند.
وضعیت گسترش:
از دسامبر 2005 ، IPV6 برای بخش کوچکی از آدرسهای فعال در اینترنت قابل دسترسی برای عموم اعمال شد ، البته همزمان از IPV4 نیز استفاده میشود. پذیرشIPV6 با معرفی مسیرگزینی دورن دومینی بدون طبقه بندی (CIDR) و انتقال آدرس شبکه (NAT) ،که هر کدام دارای تاثیر جزیی بر خروج فضای آدرسی دارند ، کاهش یافته است. پاول میلسون ،(مدیر APNIC) در سال 2003 گفت که ،بر آورد میشود که میزان آدرسهای در دسترس IPV4 بر اساس نرخ رشد فعلی ، کم خواهد شد ، تا اینکه در سال 2023 فضای در دسترسی نخواهیم داشت. در حالیکه در سپتامبر 2005 گزارشی از سیسکو نشان میداد که میزان فضای آدرسی در دسترس ظرف مدت 4 تا 5 سال دیگر به اتمام می رسد. همچنین در نوامبر 2006 ،در یک گزارش به روز شده ، اعلام شد که مقدار IANA از آدرسهای اختصاص داده نشده ، در می 2011 به اتمام خواهد رسید، که با توجه به رجیسترهای اینترنت منطقه ای این وضعیت در آگوست 2012 اتفاق خواهد افتاد. این گزارش همچنین نشان داد که اگر آدرسهای تخصیص یافته استفاده نشده باز پس گرفته شود و برای تقاضای فعلی مورد استفاده قرار گیرند ، تخصیص آدرس IPV4 می تواند تا سال 2024 ادامه پیدا کند. دولت ایالات متحده ،اعلام کرده است که زیرساختهای شبکه ایی تمام موسسات فدرال باید تا سال 2008 ، IPV6 را ساپورت کنند. اما برای انجام این کار دو چالش وجود دارد:
1- هیچ بودجه فدرال در دسترسی برای انتقال IPV6 وجود ندارد. بنابراین انتظار می رود که شرکتها از خرید تجهیزات و به روز رسانی شبکه شانه خالی کنند. بیشتر شرکتها این طرح انتقال را در دست اجرا دارند ولی ارزیابیها نشان داده است که در صورت اجرای عملی این انتقال بسیاری از شرکتها و موسسات دارای تاخیر هستد .
2- بودجه موسسات IT به شدت مورد توجه قرار گرفته است ، مخصوصاً بودجه جاری سال 2007 برای IT با توجه به ادامه تفکیک ، ثابت مانده است.
در حالیکه چین برنامه ریزی کرده است که پی قراول استفاده از IPV6 طی برنامه 5 ساله برای نسل بعدی اینترنت چین ،باشد.
بدون توجه به پیکربندی خودکار بدون تابعیت ، آدرس دهی انعطاف پذیرتر و کشف امنیت همسایه (SEND) ، سایر خصوصیات IPV4 بدون تغییر یا با تغییر کوچکی به IPV6 منتقل می شود. بنابراین توسعه IPV6 با به اتمام رسیدن فضای آدرس ،شروع می شود.
آدرس دهی:
طول 128 بیت
اولین تغییر ازIPV4 به IPV6 ، طول آدرس شبکه است. همانگونه که توسط RFC4291 تعریف شده است ، طول آدرس در IPV6 ،128 بیت است در حالیکه آدرسهای IPV4 ،32 بیت است.بنابراین فضای آدرسی IPV4 به سختی شامل 4 بیلیون آدرس است ،ولی در مورد IPV6 این فضای آدرسی برای آدرس دهی به 1038×4/3 کفایت می کند.
آدرسهای IPV6 عموماً شامل دو بخش منطقی است:
یک پیشوند 64 بیتی شبکه یا پیش شبکه و یک بخش 64 بیتی هاست که یا بصورت خودکار از آدرس MAC رابط و یا بصورت متوالی تخصیص داده می شود. با توجه به آدرسهای منحصر بفردی که MAC در سطح جهانی دارد و از اینطریق وسیله کاربر و خود کاربردر حین تغییر آدرسهای IPV6 و زمان دسترسی، قابل جستجو هستند ، RFC3041 برای کاهش جستجوی کاربر توسط یک آدرس IPV6 توسعه پیدا کرد،بنابراین ترمیم برخی از بی نامیهای احتمالی در IPV4 فعلی وجود دارد. RFC3041 مکانیسمی برای سری اتفاقی متغیر با زمان معرفی میکند که بعنوان مشخص کننده مدار رابط ، جابجایی بدون تغییر و آدرسهای MAC قابل جستجو مورد استفاده قرار می گیرد .