IPv6 چیست و چرا هنوز به آن نقطه نرسیده ایم؟

تا حد زیادی هشدارهای اتمام آدرس‌های اینترنتی متوقف شده است، زیرا جابجایی از دنیای نسخه ۴ پروتکل اینترنت (IPv4) به IPv6 آغاز شده و این نرم افزار درصدد جلوگیری از توقف آدرس های IP که پیش بینی شده‌اند، می‌باشد. اما قبل از اینکه ببینیم در چه نقطه‌ای قرار داریم و قرار است با IPv6 به چه نقطه‌ای برسیم، باید نگاهی به روزهای ابتدایی آدرس دهی اینترنت انداخت.

IPv6 چیست و چرا مهم است؟

IPv6 آخرین نسخه از پروتکل اینترنت است که دستگاه‎های سراسر اینترنت را شناسایی می‌کند تا بتوان موقعیت آن‌ها را تعیین نمود. هر دستگاهی که از اینترنت استفاده می‌کند، برای فعال شدن ارتباط اینترنتی، آدرس IP شناسایی شده‌ای خواهد داشت. از این منظر، شبیه به آدرس خیابان و کد پستی است تا اگر قصد ارسال مرسوله‌ای به آن آدرس را دارید، به کمک این کدپستی و آدرس امکان‌پذیر خواهدبود.

نسخه قبلی IPv4 از الگوی آدرس دهی ۳۲ بیتی برای پشتیبانی از ۴.۳ میلیارد دستگاه استفاده می‌کرد و به نظر کافی هم بود. با این وجود، رشد اینترنت، کامپیوترهای شخصی، گوشی‌های هوشمند و حالا اینترنت اشیاء ثابت می‌کند که دنیا به آدرس‌های به مراتب بیشتری نیاز دارد.

خوشبختانه کار گروه ویژه مهندسی اینترنت (IETF) این موضوع را ۲۰ سال قبل شناسایی کرده بودند. در سال ۱۹۹۸ اقدام به ساخت IPv6 کرده و از آدرس دهی ۱۲۸ بیتی برای آدرس دهی تقریباً ۳۴۰ تریلیون تریلیون دستگاه استفاده نمودند (یا ۲ به توان ۱۲۸). به جای روش آدرس IPv4 دارای چهار مجموعه از اعداد یک تا سه رقمی، IPv6 از هشت گروه از اعداد چهار هگزادسیمال استفاده می‌کند که با دونقطه از هم جدا می‌شوند.

مزیت های IPv6 چیست؟

IETF از پیشرفت های IPv6 نسبت به نسل گذشته، استفاده کرده‌است. پروتکل IPv6 قادر به مدیریت کارآمدتر بسته‌ها، بهبود عملکرد و افزایش امنیت است. همچنین ارائه دهندگان سرویس‌های اینترنت را قادر می سازد تا اندازه جداول مسیردهی را به کمک سلسله مراتب نمودن آن‌ها، کاهش دهد.

ترجمه آدرس شبکه (NAT) و IPv6

پذیرش IPv6 تا حدودی به سبب ترجمه آدرس شبکه (NAT) با تاخیر همراه بود؛ در واقع NAT آدرس‌های IP خصوصی را گرفته و آن‌ها را به آدرس های IP عمومی تبدیل می‌کند. به این ترتیب یک دستگاه شرکتی دارای آدرس IP خصوصی می‌تواند بسته‌هایی را از دستگاه‌هایی که خارج از شبکه خصوصی قرار دارند و دارای آدرس های IP عمومی هستند را دریافت و ارسال کند.

بدون NAT شرکت‌های بزرگ دارای صدها کامپیوتر، برای ارتباط با دنیای خارج، مجبور هستند مقادیر زیادی از آدرس‌های IPv4 عمومی را در اختیار داشته باشند. اما این آدرس های IPv4 محدود هستند و به نوعی در حال تمام شدن می‌باشند.

NAT به از بین رفتن یا کاهش این مشکل کمک می‌کند. با NAT صدها کامپیوتر دارای آدرس خصوصی توسط یک دستگاه NAT مثل روتر یا فایروال می‌توانند در اختیار اینترنت عمومی قرار بگیرند.

کارکرد NAT به این شکل است که وقتی یک کامپیوتر شرکتی دارای آدرس IP خصوصی اقدام به ارسال بسته‌ای به یک آدرس IP عمومی خارج از شبکه شرکتی می‌کند، ابتدا به دستگاه NAT خواهد رفت. NAT منبع بسته و آدرس مقصد را در جدول ترجمه ذکر می‌کند.

NAT آدرس منبع بسته را به آدرس عمومی دستگاه NAT تغییر داده و آن را به آدرس خارجی ارسال می کند. وقتی یک بسته پاسخ می‌دهد، NAT آدرس مقصد را به آدرس IP خصوصی کامپیوتری که ارتباط را آغاز کرده بود، ترجمه (تبدیل) می‌کند. این کار به نحوی انجام می‌شود که یک آدرس IP عمومی می‌تواند چندین کامپیوتر دارای آدرس خصوصی را نشان دهد.

چه کسی IPv6 را گسترش می دهد؟

شبکه‌های حامل و ISPs اولین گروهی بودند که IPv6 را بروی شبکه‌های خود گسترش داده و شبکه‌های موبایل نقش هدایت‌گر را ایفاء می‌کردند. به عنوان مثال، T-Mobile USA از بیش از ۹۰% ترافیک بروی IPv6 استفاده می‌کرد و Verizon Wireless با ۸۲.۲۵% در رتبه بعدی قرار داشت. Comcast و AT&T، طبق گروه صنعتی World IPv6 Launch، دارای ترافیک ۶۳% و ۶۵% بوده‌اند.

وب سایت‌های اصلی از بسته زیر استفاده می‌کنند- فقط تحت ۳۰% از ۱۰۰۰ وبسایت برتر آلکسا بروی IPv6 قابل دسترس هستند که این ادعا توسط World IPv6 Launch مطرح شده است.

شرکت‌ها در توسعه و گسترش این فناوری به نوعی عقب مانده‌اند و تنها یک چهارم شرکت‌ها مشغول تبلیغ پیشوندهای IPv6 هستند (بنا به گزارش “اعلام گسترش IPv6 در سال ۲۰۱۷” توسط انجمن اینترنتی). پیچیدگی، هزینه و زمان مورد نیاز برای تکمیل همگی دلایل این تاخیر بوده‌اند. علاوه بر این، برخی از پروژه‌ها به سبب سازگاری و تطبیق پذیری نرم افزاری با تاخیر مواجه شده‌اند. به عنوان مثال، طبق گزارش ژانویه ۲۰۱۷، یک باگ در ویندوز ۱۰ داشت تمام تلاش های مایکروسافت برای گسترش شبکه IPv6 را در دفتر مرکزی سیاتل با مشکل مواجه می‌کرد.

چه زمانی توسعه و گسترش محقق می شود؟

بنا به اعلام انجمن اینترنتی، قیمت آدرس‌های IPv4 در سال ۲۰۱۸ به اوج خود می‌رسد، سپس بعد از عبور توسعه IPv6 از ۵۰% شاهد افت قیمت خواهیم بود. طبق گوگل، اخیراً دنیا ۲۰% تا ۲۲% IPv6 را پذیرفته است که در آمریکا این رقم به ۳۲% رسیده است.

با افت قیمت آدرس های IPv4، انجمن اینترنتی پیش بینی می‌کند که شرکت‌ها تمام آدرس IPv4 خود را می‌فروشند تا بودجه توسعه IPv6 را تامین کنند. موسسه فناوری ماساچوست این کار را انجام داده است (طبق نکات ارسال شده بروی GitHub). دانشگاه نتیجه گرفته که ۸ میلیون از آدرس‌های IPv4 مازاد بودند و بدون تاثیرگذاری بر نیازهای آتی این مرکز قابل فروش می‌باشند، زیرا دانشگاه دارای ۲۰ نانیلیون آدرس IPv6 است). (نانیلیون عدد یک با ۳۰ صفر است).

علاوه بر این، با توسعه‌های بیشتر، شرکت‌های بیشتری شروع به تحمیل هزینه برای آدرس‌های IPv4 خواهند کرد، درحالیکه سرویس‌های IPv6 را به صورت رایگان ارائه خواهند کرد. طبق ISP Mythic Beasts آمریکا: “اتصال پذیری IPv6 به عنوان یک استاندارد رواج خواهد یافت”، درحالیکه “اتصال پذیری IPv4 یک گزینه اختیاری مازاد” است.

چه زمانی IPv4 از رده خارج خواهد شد؟

بخش زیادی از دنیا بین سال‌های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۸ اقدام به کنار گذاشتن آدرس‌های IPv4 جدید کردند- اما کاملاً از سایه این آدرس‌ها خارج نشده‌ایم، زیرا آدرس های Ipv4 قابل فروش و استفاده مجدد هستند و هر آدرس باقیمانده برای انتقال های IPv6 مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

هیچ زمان رسمی برای از بین رفتن این آدرس‌ها وجود ندارد، بنابراین مردم نباید نگران از بین رفتن ناگهانی دسترسی به اینترنت باشند. با انتقال شبکه‌های بیشتر، سایت‌های محتوایی بیشتری از IPv6 پشتیبانی می‌کنند و کاربران نهایی تجهیزات شان را طبق قابلیت‌ها و ظرفیت‌های IPv6 بروزرسانی خواهند نمود؛ بنابراین می‌توانیم انتظار داشته باشیم که دنیا به تدریج از زیر سایه IPv4 خارج خواهدشد.

چرا خبری از IPv5 نیست؟

قبلاً IPv5 با عنوان پروتکل جریان اینترنت (ST) وجود داشت که برای ارتباطات اتصال محور در سراسر شبکه های IP، با هدف پشتیبانی از صوت و تصویر، طراحی شده بودند.

این فناوری در انجام اهداف مربوطه موفق بوده و به صورت آزمایشی مورد استفاده قرار گرفتند. ایرادی که محبوبیت آن را از بین برد، الگوی آدرس ۳۲ بیتی بوده‌است (همین الگو برای IPv4 استفاده می شد). بنابراین، مشکل نسل قبلی خود را داشت؛ یعنی تعداد محدود آدرس‌های IP ممکن. این موضوع منجر به توسعه و پذیرش نهایی IPv6 گردید. گرچه IPv5 هرگز به صورت عمومی مورد پذیرش قرار نگرفت، اما نام IPv5 در تاریخ فناوری و آدرس IP باقی می ماند.