Τι είναι η διεύθυνση IPv6 στη δικτύωση;

Το IPv6 σημαίνει Internet Protocol Version 6. Είναι η προηγμένη έκδοση του IPv4, που κυκλοφόρησε από την IETF (Internet Engineering Task Force). Το IPv6 δημιουργήθηκε ως αποτέλεσμα της εξάντλησης των διευθύνσεων IP με την εμφάνιση ολοένα και περισσότερων συσκευών IoT. Ένα από τα αξιέπαινα χαρακτηριστικά του IPv6 είναι η ποσότητα του χώρου διευθύνσεων που δημιουργείται από αυτά. Σε αυτό το άρθρο, θα μάθετε τι είναι το IPv6 στη δικτύωση, πώς μοιάζει μια διεύθυνση IPv6 και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του IPv6.

Πίνακας περιεχομένων

Τι είναι η διεύθυνση IPv6 στη δικτύωση;

Το IPv6 είναι μια αλφαριθμητική διεύθυνση 128-bit που προσδιορίζει τις συσκευές μοναδικά μέσω του Διαδικτύου. Υπολογίζεται ότι παράγει πάνω από 340 μη αποφασιστικές διευθύνσεις IP. Ο χώρος διευθύνσεων που χρησιμοποιείται από το IPv6 είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερος από τον χώρο διευθύνσεων που χρησιμοποιείται από το IPv4. Οι διευθύνσεις IPv6 αποτελούνται από αριθμούς και τα αλφάβητα χωρίζονται σε σύνολα 8 αριθμών που ονομάζονται εξάγωνα. Κάθε εξάδα αντιπροσωπεύει 16-bit και διαιρείται με άνω και κάτω τελείες (:). Οι αριθμοί που χρησιμοποιούνται κυμαίνονται από 0-9 και τα αλφάβητα από AF. Αυτά αντιπροσωπεύουν δυαδικούς αριθμούς από το 000000000000 έως το 11111111111111. Αυτό είναι ένα παράδειγμα για το πώς μοιάζει μια διεύθυνση IPv6 AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D.

  Πώς να προσθέσετε χρήστες σε πίνακες Jira

Μέρη της διεύθυνσης IPv6

Δεδομένου ότι το IPv6 είναι μια διεύθυνση 128-bit, χωρίζεται σε δύο μέρη:

  • Τμήμα δικτύου: Το τμήμα δικτύου είναι τα κορυφαία 64-bit της διεύθυνσης. Χρησιμοποιείται για σκοπούς δρομολόγησης.

  • Τμήμα κόμβου: Το τμήμα κόμβου είναι τα κατώτερα 64-bit της διεύθυνσης. Χρησιμοποιείται για την αναγνώριση του τμήματος διεύθυνσης της διεπαφής.

Αυτά ήταν τα μέρη του τι είναι το IPv6 στη δικτύωση. Τώρα ας καταλάβουμε πώς διαβάζουν οι υπολογιστές IPv6 διεύθυνση.

Μετατροπή διευθύνσεων IPv6 σε δυαδικό κώδικα

Κάθε χαρακτήρας στη διεύθυνση IPv6 αντιπροσωπεύει 4-bit. Όπως διαβάσαμε νωρίτερα, μια διεύθυνση IPv6 αποτελείται από αριθμούς που κυμαίνονται από 0-9 και αλφάβητα από AF. Αυτά τα αλφάβητα που χρησιμοποιούνται αντιπροσωπεύουν τους διψήφιους αριθμούς από το 10 έως το 15. Χρησιμοποιείται ένα γράφημα εξάριθμων 4 bit για τη μετατροπή μιας διεύθυνσης IPv6 σε δυαδική γλώσσα.

Διάγραμμα Hextet 4-bit
8
4
2
1

Αυτό το γράφημα αποτελείται από αριθμούς που αντιπροσωπεύουν την τιμή κάθε bit. Αυτή είναι η διεύθυνση IP – AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D που θα μετατρέψουμε σε δυαδική γλώσσα χρησιμοποιώντας το γράφημα. Κάθε bit στο εξάγωνο αντιπροσωπεύεται είτε ως 1 είτε ως 0. Το πρώτο εξάγωνο είναι AC08. Γνωρίζουμε ότι η τιμή του Α είναι 10 και του Γ είναι 12. Τώρα πρέπει να μάθουμε ποιοι αριθμοί από το δεκαεξαδικό γράφημα αθροίζονται σε 10, 12, 0 και 8. Οι αριθμοί που αθροίζονται είναι 8+2, 8+4 , 0 και 8 αντιπροσωπεύουν τον εαυτό τους, αντίστοιχα. Ομοίως, όλοι οι αριθμοί που αθροίζονται αντιπροσωπεύονται με 1, ενώ οι υπόλοιποι αριθμοί αντιπροσωπεύονται με 0.

Ας μετατρέψουμε το πρώτο εξάγωνο χρησιμοποιώντας την παραπάνω διεύθυνση IPv6.

Hextet
ΕΝΑ
ντο

8
Διάγραμμα Hextet
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
Δυαδική Μετατροπή
1

1

1
1






1


Έτσι, ο δυαδικός αριθμός για το AC08 είναι 1010110000001000. Ομοίως, αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται με όλα τα εξάτια.

Δυαδική Μετατροπή
Διάγραμμα Hextet
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
EB00
1
1
1

1

1
1








0000
















0AED




1

1

1
1
1

1
1

1
5261

1

1

1



1
1




1
13 π.Χ



1


1
1
1

1
1
1
1


0012











1


1

352D


1
1

1

1


1

1
1

1

Ως εκ τούτου, αυτή είναι η δυαδική μετατροπή του τι μοιάζει με μια διεύθυνση IPv6 με 1010110000001000: 1110101100000000: 0000000000000000: 0000101011101101: 0101010001100001: 00010011111100: 000000000010: 0000000000000010101

Τύποι διευθύνσεων IPv6

Οι παρακάτω είναι οι τύποι του τι είναι το IPv6 στη δικτύωση:

  • Unicast διευθύνσεις: Είναι ο τύπος διεύθυνσης που αναγνωρίζει τη μοναδική διεπαφή ενός δικτύου. Συνήθως υποδηλώνει έναν μόνο δέκτη ή έναν αποστολέα.

  • Διευθύνσεις πολλαπλής διανομής: Αναφέρεται σε έναν αριθμό συσκευών IP που προορίζονται μόνο για λήψη πληροφοριών από το πακέτο δεδομένων.

  • Διευθύνσεις Anycast: Οι συσκευές που ανήκουν σε διαφορετικούς κόμβους ονομάζονται διευθύνσεις Anycast.

Δομή πακέτου IPv6

Ένα πακέτο IPv6 αποτελείται από τρία μέρη: μια κεφαλίδα, μία ή περισσότερες κεφαλίδες επέκτασης και μια μονάδα πρωτοκόλλου δεδομένων ανώτερου επιπέδου (PDU). Το PDU ανώτερου επιπέδου περιλαμβάνει την κεφαλίδα πρωτοκόλλου ανώτερου επιπέδου και το ωφέλιμο φορτίο του, το οποίο μπορεί να είναι ένα πακέτο ICMPv6, ένα πακέτο TCP ή ένα πακέτο UDP.

Μια κεφαλίδα IPv6 αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

  • Έκδοση: Αυτό είναι ένα πεδίο 4 bit και η τιμή του έχει οριστεί σε 6. Αυτό το πεδίο καθορίζει την έκδοση του πακέτου.

  • Κατηγορία κυκλοφορίας: Αυτό είναι ένα πεδίο 8 bit. Είναι υπεύθυνο για το χειρισμό του πακέτου δεδομένων μέσω ενδιάμεσων συσκευών. Αποτελείται από δύο μέρη, όπως το IPv4. Τα πρώτα 6-bit και τα τελευταία 2-bit ονομάζονται DSCP και ECN, αντίστοιχα.

  • Ετικέτα ροής: Η ετικέτα ροής είναι ένα πεδίο 20 bit. Η ροή είναι μια διάταξη πακέτων που ανταλλάσσονται μεταξύ της πηγής και του προορισμού. Επίσης διευκρινίζει πώς θα πρέπει να χειρίζονται το πακέτο δεδομένων οι ενδιάμεσοι δρομολογητές.

  • Μήκος ωφέλιμου φορτίου: Αυτό είναι ένα πεδίο 16 bit. Μπορεί να μεταφέρει έως και 65.535 byte σε μήκος. Αυτό το μήκος ωφέλιμου φορτίου ενσωματώνει το μήκος της κεφαλίδας επέκτασης.

  • Επόμενη κεφαλίδα: Αυτή η κεφαλίδα είναι ένα πεδίο 8 bit. Αυτό το πεδίο αναγνωρίζει τον τύπο της πρώτης κεφαλίδας επέκτασης που συνοδεύει τη βασική κεφαλίδα IPv6 ή τον τύπο πρωτοκόλλου ανώτερου επιπέδου PDU.

  • Όριο Hop: Αυτό το πεδίο έχει μήκος 8 bit. Είναι ένα σύνολο τιμών που αποστέλλονται μαζί με κάθε πακέτο δεδομένων, με το κίνητρο να αποφευχθεί η περικύκλωση του πακέτου δεδομένων. Η αριθμητική τιμή που προσαρτάται σε κάθε πακέτο IP μειώνεται κατά ένα αφού συναντήσει κάθε δρομολογητή στη διαδρομή του. Μόλις η τιμή hop φτάσει το ένα, το πακέτο IP διαγράφεται.

  • Διεύθυνση πηγής: Είναι ένα πεδίο μήκους 128 bit. Αυτό προορίζεται για τη διεύθυνση του αποστολέα του πακέτου.

  • Διεύθυνση προορισμού: Είναι πεδίο μήκους 128 bit. Αυτό προορίζεται για τη διεύθυνση του παραλήπτη του πακέτου.

  • Επικεφαλίδες επέκτασης: Αυτή είναι μια νέα ιδέα στη δομή πακέτων IPv6. Αυτό αποτελείται από επιλογές που χρησιμοποιούνται σπάνια, όπως η κεφαλίδα επιλογών Hop by Hop, η κεφαλίδα δρομολόγησης, η κεφαλίδα τμήματος, η κεφαλίδα επιλογών προορισμών, η κεφαλίδα ελέγχου ταυτότητας και η κεφαλίδα ωφέλιμου φορτίου ασφαλείας ενθυλάκωσης.

Χαρακτηριστικά του IPv6

Όπως γνωρίζετε, πώς μοιάζει μια διεύθυνση IPv6. Παρακάτω αναφέρονται τα χαρακτηριστικά του IPv6:

  • Το IPv6 έχει μεγαλύτερο χώρο διευθύνσεων.
  • Αποτελείται από την πιο πρόσφατη και πιο απλοποιημένη μορφή κεφαλίδας.
  • Οι ιδιότητες αυτόματης διαμόρφωσης του επιτρέπουν την ενδοεπικοινωνία απουσία διακομιστή.
  • Είναι πιο ασφαλές από το IPv4 λόγω της εφαρμογής του Internet Protocol Security στο επίπεδο δικτύου.
  • Η συνδεσιμότητα από άκρο σε άκρο, με κάθε συσκευή να έχει τη δική της μοναδική διεύθυνση, δεν απαιτεί καμία υποστήριξη μετάφρασης.
  • Το IPv6 είναι μια βελτιωμένη κεφαλίδα που λαμβάνει γρήγορες αποφάσεις δρομολόγησης.
  • Η δυνατότητα κινητικότητας σάς δίνει τη δυνατότητα να παραμένετε συνδεδεμένοι με τις κινητές συσκευές.
  • Οι κεφαλίδες IPv6 είναι επεκτάσιμες.

Καθώς τα χαρακτηριστικά του IPv6 αποδεικνύονται πλεονέκτημα στο άμεσο μέλλον, περαιτέρω στο άρθρο θα δούμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του IPv6.

Εικόνα του Gerd Altmann από την Pixabay

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του IPv6

Όπως έχουμε εξηγήσει για το πώς μοιάζει μια διεύθυνση IPv6 στις παραπάνω ενότητες. Τώρα, ας ρίξουμε μια ματιά στα πλεονεκτήματα του IPv6.

  • Έχει καλύτερη σύνδεση στο Διαδίκτυο.
  • Είναι αρκετά αποτελεσματικό για τη μεταφορά τεράστιων και πολλαπλών πακέτων δεδομένων ταυτόχρονα.
  • Το IPv6 έχει υποστήριξη ασφαλείας από το Internet Protocol Security.
  • Επιτρέπει multi-routing μέσω multicast και anycast τύπους διευθύνσεων.
  • Το IPv6 υποστηρίζει κινητικότητα.
  • Έχει εξαιρετική διαμόρφωση δικτύου.
  • Παρέχει αξιέπαινη ροή δεδομένων μεταξύ των πλατφορμών πολυμέσων.

Τα ακόλουθα είναι τα μειονεκτήματα του IPv6:

  • Προβλήματα ασφαλείας σχετικά με τη χειραγώγηση κεφαλίδων, τη διπλή στοίβαξη, την κυκλοφορία και την κινητικότητα.

  • Η διαμόρφωση ενός διακομιστή DNS είναι μια πολύπλοκη διαδικασία.
  • Η μετάβαση από το IPv4 στο IPv6 αποδείχθηκε πολύ ακριβή.
  • Είναι δύσκολο να εισαγάγετε τη μεγάλη διεύθυνση IP με μη αυτόματο τρόπο.

Ως εκ τούτου, αυτά ήταν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του IPv6.

Πλεονεκτήματα του IPv6 έναντι του IPv4

Τώρα, που ξέρετε τι είναι το IPv6 στη δικτύωση, πώς φαίνεται μια διεύθυνση IPv6 και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του IPv6. Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα του IPv6 έναντι του IPv4:

  • Παρέχει αποτελεσματική δρομολόγηση στο Διαδίκτυο με τη βοήθεια των ISP.
  • Το IPv6 παρέχει διαφάνεια από άκρη σε άκρη εξασφαλίζοντας υψηλότερη ασφάλεια και καλύτερη απόδοση.
  • Σε αντίθεση με το IPv4, όπου απαιτείται άθροισμα ελέγχου για τη διόρθωση σφαλμάτων, η κεφαλίδα IPv6 συνδέει το πακέτο δεδομένων απευθείας με το επίπεδο μεταφοράς, το οποίο ελέγχει τα σφάλματα. Αυτό, με τη σειρά του, εξοικονομεί χρόνο και επιτρέπει τη γρήγορη επεξεργασία πακέτων δεδομένων.
  • Αν και τόσο το IPv4 όσο και το IPv6 υποστηρίζονται από το Internet Protocol Security Suite, το οποίο διασφαλίζει υψηλή ασφάλεια για τα πακέτα. Αλλά το IPv6 έχει καλύτερα τείχη προστασίας και λειτουργίες ελέγχου ταυτότητας, όπως site-to-site για μεγαλύτερη ασφάλεια και εμπιστευτικότητα.
  • Η ροή δεδομένων είναι ταχύτερη στο IPv6 με τη χρήση multicast, σε αντίθεση με το IPv4 που χρησιμοποιεί εκπομπή.

IPv4 και IPv6 Μαζί

Και οι δύο εκδόσεις IP έχουν αρκετά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Υπάρχουν επίσης πλεονεκτήματα στη χρήση τους μαζί. Σε αυτήν την προσέγγιση, οι υπολογιστές και οι δρομολογητές εκτελούν και τα δύο πρωτόκολλα. Οι μεγάλοι προμηθευτές δικτύου υποστηρίζουν αυτό το είδος προσέγγισης. Ονομάζεται δίκτυο διπλής στοίβας. Η δημιουργία σήραγγας και η μετάφραση διευθύνσεων δικτύου είναι άλλες προσεγγίσεις όπου η χρήση και των δύο διευθύνσεων IP έχει αποδειχθεί ευεργετική.

Ποιος χρησιμοποιεί IPv6;

Όπως αναφέρει η Google, η παγκόσμια υλοποίηση του IPv4 είναι 34%. Στις ΗΠΑ λέγεται ότι είναι 46%. Οι πάροχοι υπηρεσιών Διαδικτύου και τα δίκτυα παρόχων είναι από τους πρώτους χρήστες του IPv6. Τεράστιες εταιρείες όπως η Google, η Yahoo, η Amazon, η Telcom και η Comcast έχουν στραφεί στην εφαρμογή Dual Stack, ενώ η Microsoft, το CERNET και η T-Mobile έχουν στραφεί στη χρήση IPv6. Ο προϋπολογισμός, η πολυπλοκότητα και ο χρόνος είναι λίγοι παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη πριν αποφασίσετε να μεταναστεύσετε.

***

Παρά τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του IPv6, η μετάβαση προς το IPv6 αποδεικνύει την προτίμηση του IPv6 έναντι του IPv4. Ελπίζουμε ότι το έγγραφό μας σας καθοδήγησε πολύ καλά στο να μάθετε τι είναι το IPv6 στη δικτύωση. Αφήστε τις απορίες ή τις προτάσεις σας, εάν υπάρχουν, στην παρακάτω ενότητα σχολίων.