IPv6 چیست و چرا هنوز فراگیر نشده است؟

قبل از هرچیزی اول باید بدانیم IPv6 چیست. پروتکل IPv6 سیستم آدرس دهی بر اساس پروتکل اینترنتی است (IP) که از سال 1998 به منظور 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 روزهای اولیه ی آدرس دهی اینترنتی برگردیم.

IPv6 چیست و چرا مهم است؟

برای اینکه بدانید IPv6 چیست باید به زمان ابداع آن برگردیم. 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. هر دستگاهی که از اینترنت استفاده می کند، به وسیله ی IP شناسایی می شود. همان گونه که برای ارسال نامه نیاز به اسم خیابان و کد پستی آن فرد دارید، در اینترنت برای ارسال بسته به IP آن دستگاه نیاز داریم.

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. IPv6 توانایی ایجاد 340 تریلیون تریلیون IP منحصربه 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 کالِن (:) از هم منفک می شوند.

مزایای استفاده از IPv6 چیست ؟

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

NAT و IPv6

تاخیر در پذیرش و استفاده از IPv6 تا حدی نتیجه استفاده فراگیر از NAT است. چراکه استفاده از NAT نیاز به تعداد بالای آی پی Public را از بین می برد. در زمان استفاده از IPv4 و مشکل کمبود آی پی NAT) Netwrok Address Translate) برای برطرف کردن این مشکل ارائه شد. در شبکه های محلی از Private IP استفاده می شود و برای سازمان تعداد محدودی IP معتبر (Public) برای اتصال به اینترنت گرفته می شود. با استفاده از سرویس NAT می توان IPهای Private را به IP های Public تبدیل کرد. بدین ترتیب یک کامپیوتر سازمانی، می تواند بسته های اطلاعاتی را به بیرون از شبکه شرکت، ارسال و یا دریافت نماید.

بدون NAT شرکت ها و سازمان های بزرگ با هزاران یا ده ها هزار کامپیوتر، در صورت نیاز به برقراری ارتباط با دنیای بیرون از سازمان و یا اتصال به اینترنت، نیاز به تعداد زیادی Public IP دارند. باید توجه داشت که تعداد آی پی های Public محدود و نیازمند جیره بندی است. برای حل این مشکل، هزاران کامپیوتر که دارای آی پی Private هستند، می توانند توسط یک دستگاه NAT، مانند روتر یا فایروال به اینترنت دسترسی داشته باشند.

هنگامی که یک کامپیوتر شرکتی با یک آی پی Private یک بسته را به یک آی پی Public خارج از شبکه شرکتی می فرستد، بسته ابتدا به دستگاه NAT منتقل می شود. NAT آدرس فرستنده و گیرنده بسته را در یک جدول می نویسد.NAT آدرس فرستنده بسته را به آدرس Public که روی دستگاهNAT تنظیم شده است تغییر می دهد و آن را به مقصد خارجی ارسال می کند. هنگامی که یک بسته پاسخ داده می شود، NAT آدرس مقصد را به آی پی Private رایانه ای که ارتباط را آغاز کرده است، ترجمه می کند. بدین ترتیب می توان یک آی پی Public را به ازای چندین آی پی Private استفاده نمود.

چه کسانی در حال استفاده از IPv6 هستند؟

اپراتورهای تلفن همراه و ارائه دهندگان خدمات اینترنت (ISP) ها اولین گروه هایی بودند که از IPv6 استفاده کردند، در این راه اپراتورهای تلفن همراه پیشرو بودند. به عنوان مثال 90درصد ترافیک شبکه شرکت T-Mobile در ایالات متحده و بیش از 82.25درصد از ترافیک شرکت Verizon Wireless بر روی پروتکل IPv6 در حال ردوبدل شدن است. شرکت های Comcast و AT&T به ترتیب 65و 63 درصد شبکه های خود را مبتنی بر IPv6 راه اندازی کرده اند.وب سایت های بزرگ و اصلی کم کم از این قابلیت پشتیبانی می کنند. امروز حدود 30 درصد از 1000 سایت برتر Alexa از طریق IPv6 قابل دستیابی هستند.

طبق گزارش انجمن اینترنتی State of IPv6 Deployment 2017 کمتر از یک چهارم شرکت های در حال تأسیس شبکه های خود را مبتنی بر پروتکل IPv6 طراحی و پیاده سازی می کنند. علاوه بر این به علت عدم سازگاری برخی از نرم افزارها با IPv6 استفاده از این پروتکل به تعویق افتاده است. به عنوان مثال بر اساس یک گزارش در ژانویه 2017 وجود یک اشکال در ویندوز 10، " تلاش مایکروسافت برای راه اندازی یک شبکه IPv6 در دفتر سیاتل را با مشکل مواجه کرد".

چه زمانی استقبال از IPv6 افزایش خواهد یافت؟

به گفته Internet Society قیمت IPv4 در سال 2018 افزایش خواهد داشت، بعدازآن با گسترش 50درصدی IPv6 قیمت ها کاهش خواهد یافت. بر اساس آمار گوگل امروزه IPv6 به صورت متوسط برای حدود 20 الی 22 درصد کاربران در جهان در دسترس است درحالی که این آمار در ایالت متحده به 32 درصد می رسد.

همان طور که به صورت روزافزون قیمت IPv6 با کاهش مواجه می شود، Internet Society پیشنهاد می کند که شرکت ها آدرس های IPv4 خود را یکجا و باقیمت کمتر به فروش برسانند تا بتوانند روی گسترش IPv6 سرمایه گذاری کنند. موسسه فناوری ماساچوست این کار را عملی کرده است.

طبق یادداشتی که در GitHub منتشرشده است، این دانشگاه تعداد 8 میلیون IPv4 را مازاد بر نیاز خود در حال و آینده اعلام کرده است. قابل ذکر است که این موسسه هم اکنون بیش از 20 نونیلیون IPv6 در اختیار دارد!!! ( نونیلیون= 1 با 30 عدد صفر در جلوی آن !!) علاوه بر این با گسترش بیشتر IPv6شرکت ها برای استفاده از خدمات IPv4 مبلغ بیشتری را باید هزینه نمایند، درحالی که استفاده از سرویس های IPv6 رایگان است.

IPv4 چه زمانی کنار گذاشته خواهد شد؟

به طورکلی در سال های 2011-2018 دنیا با کمبود IPv4 مواجه خواهد شد - البته 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 مورداستفاده 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 IPv6 پشتیبانی می کنند و کاربران بیشتری تجهیزات خود را برای استفاده از IPv6 ارتقا می دهند. جهان به آرامی از IPv4 دور می شود.