IPv6

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση

Το IPv6 (Internet Protocol version 6) είναι η πιο πρόσφατη αναθεώρηση του πρωτοκόλλου Internet (IP), του βασικού πρωτοκόλλου επικοινωνίας πάνω στο οποίο έχει χτιστεί ολόκληρο το διαδίκτυο. Πρόκειται να αντικαταστήσει το παλιότερο IPv4, το οποίο χρησιμοποιεί μέχρι σήμερα (2013).[1] Το IPv6 αναπτύχθηκε από την Τακτική Δύναμη Μηχανικών του Internet (Internet Engineering Task Force, IETF), για να ασχοληθεί με το επί μακρόν αντιμετωπιζόμενο πρόβλημα της εξάντλησης των διευθύνσεων του IPv4.

Σε κάθε συσκευή στο διαδίκτυο, όπως ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής ή ένα κινητό τηλέφωνο, πρέπει να αποδοθεί μία Διεύθυνση IP, ένας αριθμός αποτελούμενος από συγκεκριμένο αριθμό bit, ο οποίος και αποτελεί την ταυτότητα της συσκευής, ώστε να είναι δυνατή η επικοινωνία της στο Internet. Με τον ολοένα αυξανόμενο αριθμό συσκευών που συνδέονται στο διαδίκτυο, παρουσιάστηκε η ανάγκη περισσοτέρων διευθύνσεων, από όσες μπορεί να παράσχει το IPv4. To IPv4 χρησιμοποιεί διευθύνσεις 32 bit, οποίο επιτρέπει 232 δηλαδή περίπου 4,3 δισεκατομμύρια διαφορετικές διευθύνσεις. Το IPv6 χρησιμοποιεί διευθύνσεις 128 bit, το οποίο επιτρέπει 2128 δηλ. 3.4×10^38 διαφορετικές διευθύνσεις. Τα δύο πρωτόκολλα δεν έχουν σχεδιαστεί ώστε να μπορούν να συνεργάζονται, δυσκολεύοντας έτσι την μετάβαση στο IPv6. Οι διευθύνσεις IP του πρωτοκόλλου IPv6, αποτελούνται από 8 ομάδες των τεσσάρων δεκαεξαδικών ψηφίων, χωρισμένων με άνω και κάτω τελεία, π.χ 2001:0db8:85a3:0042:1000:8a2e:0370:7334.

Εξάντληση της δεξαμενής διαθέσιμων διευθύνσεων IPv4.[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στις 3 Φεβρουαρίου του 2011, σε μία τελετή στο Miami, η Αρχή Διατεθέντων Διευθύνσεων Internet (IANA, Internet Assigned Numbers Authority) διέθεσε την τελευταία παρτίδα 5 μπλοκ διευθύνσεων κλάσης Α σε Kαταχωρητές Διευθύνσεων Internet Περιοχών (Regional Internet Registries), εξαντλώντας την παγκόσμια δεξαμενή αχρησιμοποίητων διευθύνσεων Internet. Κάθε μπλόκ κλάσης Α αντιπροσωπεύει περίπου 16,7 εκατομμύρια διευθύνσεις, οπότε τα πέντε μπλοκ παρέχουν ένα σύνολο από 80 εκατομμύρια περίπου διευθύνσεις. Την περίοδο εκείνη προβλεπόταν ότι οι διευθύνσεις αυτές, με τον ρυθμό που διετίθεντο, θα μπορούσαν να καταναλωθούν μέσα σε 6 μήνες. Η ARNIC (Asia-Pacific Network Information Centre) ήταν ο πρώτος καταχωρητής Διευθύνσεων Internet Περιοχών που ανακοίνωσε στις 15 Απριλίου του 2011, την εξάντληση των διαθέσιμων διευθύνσεων, πέραν ολίγων που κράτησε για ειδικούς σκοπούς.

Προτάσεις ομάδων εργασίας[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από τις αρχές του 1992, παρουσιάστηκαν πολλές προτάσεις για τροποποίηση του IPv4 και περί τα τέλη του 1992, η IETF εξέδωσε πρόσκληση για προτάσεις. Τον Σεπτέμβριο του 1993 η IETF δημιούργησε μία προσωρινή περιοχή IP επόμενης γενεάς, για να ασχοληθεί ειδικά με το θέμα αυτό. Η νέα περιοχή καθοδηγούταν από τους Allison Mankin και Scott Bradner και είχε ένα διευθυντήριο από 15 μηχανικούς με ποικίλα υπόβαθρα, για καθορισμό κατευθύνσεων και προκαταρκτική εξέταση των εγγράφων με τις προτάσεις. Τα μέλη της ομάδας εργασίας ήταν οι J. Allard (Microsoft), Steve Bellovin (AT&T), Jim Bound (Digital Equipment Corporation), Ross Callon (Wellfleet), Brian Carpenter (CERN), Dave Clark (MIT), John Curran (NEARNET), Steve Deering (Xerox), Dino Farinacci (Cisco), Paul Francis (NTT), Eric Fleischmann (Boeing), Mark Knopper (Ameritech), Greg Minshall (Novell), Rob Ullmann (Lotus), and Lixia Zhang (Xerox). Η IETF υιοθέτησε το μοντέλο των IP διευθύνσεων στις 25 Ιουλίου του 1994, με τον σχηματισμό διαφόρων ομάδων εργασίας. Το 1996 εκδόθηκε μία σειρά RFCs που καθόριζε την έκδοση 6 (IPv6) του πρωτοκόλλου Internet, ξεκινώντας με την RFC 1983.( Η έκδοση 5, χρησιμοποιήθηκε από το πειραματικό Internet Stream Protocol). Αναμένεται τα IPv4 και IPv6 θα χρησιμοποιηθούν παράλληλα στο προσεχές μέλλον. Οι κόμβοι IPv4 και IPv6 δεν μπορούν να επικοινωνήσουν απ’ ευθείας, αλλά χρειάζονται την βοήθεια ενδιαμέσων πυλών ή πρέπει να χρησιμοποιήσουν άλλους μηχανισμούς μετάβασης.


Σύγκριση με IPv4[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στο Internet, τα δεδομένα μεταδίδονται με την μορφή πακέτων δικτύου. Το IPv6 καθορίζει μία νέα μορφή πακέτου, σχεδιασμένη για να ελαχιστοποιεί την επεξεργασία των πακέτων από τους δρομολογητές. Επειδή οι επικεφαλίδες των πακέτων του IPv4 και IPv6 διαφέρουν σημαντικά, τα δύο πρωτόκολλα δεν μπορούν να συνεργαστούν. Όμως από τις περισσότερες πλευρές το IPv6 είναι μία συντηρητική επέκταση του IPv4. Τα περισσότερα πρωτόκολλα του επιπέδου μεταφοράς και εφαρμογής, χρειάζονται λίγη ή και καθόλου μετατροπή για να δουλέψουν πάνω στο IPv6. Εξαίρεση αποτελούν τα πρωτόκολλα εφαρμογών, τα οποία ενσωματώνουν διευθύνσεις του επιπέδου internet, όπως το FTP και το NTPv3, όπου η νέα μορφή των διευθύνσεων μπορεί να προκαλεί συγκρούσεις με την σύνταξη υπαρχόντων πρωτοκόλλων.

Μεγαλύτερος χώρος διευθύνσεων

Το κυριότερο πλεονέκτημα του IPv6, απέναντι στο IPv4 είναι ο μεγαλύτερος χώρος διευθύνσεων. Το μήκος των διευθύνσεων του IPv6 είναι 128 bit, ενώ του IPv4 είναι 32 bit. Για το λόγο αυτό ο χώρος των διευθύνσεων του είναι 2128 ή περίπου 3,4x1038 διευθύνσεις. Έτσι αναλογούν από 4.8×1028 διευθύνσεις σε καθέναν από τα 7 δισεκατομμύρια ανθρώπων που ζουν σήμερα (το 2011) στη γη. Επιπλέον ο χώρος διευθύνσεων του IPv4 είναι κακώς κατανεμημένος, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιείται κατά προσέγγιση μόνο το 14% των διαθέσιμων διευθύνσεων. Παρότι ο χώρος των διευθύνσεων στο IPv6 είναι πολύ μεγάλος, δεν ήταν αυτό ο πρωταρχικός σκοπός των σχεδιαστών του IPv6. Περισσότερο οι μεγάλες διευθύνσεις απλοποιούν την απόδοση των διευθύνσεων, καθιστούν δυνατή την αποτελεσματική ομαδοποίηση της δρομολόγησης και επιτρέπουν την πραγματοποίηση ειδικών χαρακτηριστικών διευθυνσιοδότησης. Στο IPv4 αναπτύχθηκαν περίπλοκες μέθοδοι "Αταξικής Δρομολόγησης Δικτυακών Περιοχών (CIDR))", για να γίνει δυνατή η καλύτερη χρησιμοποίηση του μικρού χώρου διευθύνσεων. Το σταθερό (standard) μέγεθος ενός υποδικτύου στο IPv6 είναι 264 διευθύνσεις, ίσο με το τετράγωνο όλου του χώρου διευθύνσεων του IPv4. Έτσι το πραγματικό ποσοστό χρησιμοποίησης των διευθύνσεων του IPv6 θα είναι μικρό, αλλά η διαχείριση του δικτύου και η αποτελεσματικότητα της δρομολόγησης βελτιώνεται, τόσο από το μεγάλο μέγεθος των υποδικτύων, όσο και από την ιεραρχική ομαδοποίηση της δρομολόγησης.

Μηχανισμοί μετάβασης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μέχρις ότου το IPv6 εκτοπίσει πλήρως το IPv4, είναι απαραίτητος ένας αριθμός μεταβατικών μηχανισμών, που θα επιτρέψει σε συσκευές που χρησιμοποιούν μόνο το IPv6, να έχουν πρόσβαση σε υπηρεσίες του IPv4, και να επιτρέψουν σε απ΄ άκρου σε άκρον συσκευές που χρησιμοποιούν το IPv6, να μπορούν να επικοινωνούν μέσα από ένα δίκτυο που υποστηρίζει μόνο IPv4. Πολλοί από αυτούς τους μεταβατικούς μηχανισμούς χρησιμοποιούν την τεχνική tunneling, με την οποία ενθυλακώνουν κυκλοφορία του IPv6 σε δίκτυα IPv4. Αυτή είναι μία ατελής λύση η οποία μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα. Τα πρωτόκολλα tunneling είναι μία προσωρινή λύση για δίκτυα τα οποία δεν υποστηρίζουν διπλή στοίβα (dual-stack), όπου και τα δύο πρωτόκολλα τρέχουν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο.

Πραγματοποίηση διπλής στοίβας (Dual Stack ή native Dual-Stack)[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η διπλή στοίβα αναφέρεται σε απ΄ άκρον σε άκρο πραγματοποίηση και των δύο πρωτοκόλλων του IPv4 και IPv6. Δηλ. και τα δύο πρωτόκολλα τρέχουν στο ίδιο δίκτυο και δεν είναι απαραίτητη η ενθυλάκωση του IPv6 στο IPv4 και αντιστρόφως. Η διπλή στοίβα καθορίζεται στο RFC 4213.

Παρότι αυτή είναι η πλέον πρόσφορη πραγματοποίηση του IPv6, καθότι παρακάμπτει πολλά μειονεκτήματα της τεχνικής tunneling, δεν είναι πάντοτε εφικτή, επειδή πεπαλαιωμένος δικτυακός εξοπλισμός δεν μπορεί να υποστηρίξει το IPv6. Έτσι π.χ. δρομολογητές συνδρομητών μπορεί να χρειάζονται είτε ενημέρωση του software είτε ακόμη και αλλαγή του hardware. Αυτό σημαίνει ότι διαχειριστές δικτύων πρέπει να καταφεύγουν στην τεχνική του tunneling, μέχρις ότου η ραχοκοκαλιά των δικτύων υποστηρίξει τη διπλή στοίβα.

Τεχνική tunneling[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πολλοί από τους τωρινούς χρήστες του Internet δεν έχουν υποστήριξη διπλής στοίβας για το IPv6. Επομένως δεν μπορούν να έχουν απ’ ευθείας πρόσβαση σε τοποθεσίες IPv6. αντίθετα πρέπει να χρησιμοποιήσουν δίκτυα IPv4 για να μεταφέρουν πακέτα IPv6. Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας μία τεχνική γνωστή ως tunneling, η οποία ενθυλακώνει πακέτα IPv6 μέσα σε IPv4, χρησιμοποιώντας στην πραγματικότητα το IPv4 σαν επίπεδο σύνδεσης αντί του IPv6.

Το πρωτόκολλο IP 41, δηλώνει πακέτα IPv4 τα οποία ενθυλακώνουν αυτοδύναμα πακέτα (datagrams) IPv6. Μερικοί δρομολογητές ή συσκευές μετατροπής διευθύνσεων δικτύου (NAT) μπορεί να μπλοκάρουν το πρωτόκολλο 41. Για να διέλθει διαμέσου τέτοιων συσκευών, μπορεί να χρησιμοποιηθούν πακέτα UDP για την ενθυλάκωση αυτοδύναμων πακέτων IPv6. Δημοφιλείς είναι επίσης και άλλες μορφές ενθυλάκωσης, όπως οι AYIYA και η Generic Routing Encapsulation,

Hardware και ενσωματωμένα συστήματα (embedded systems)[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εξοπλισμός χαμηλού επιπέδου, όπως κάρτες δικτύου και μεταγωγείς δικτύου μπορεί να μην επηρεαστούν από την αλλαγή του πρωτοκόλλου, εφ’ όσον μεταδίδουν πλαίσια επιπέδου σύνδεσης χωρίς να εξετάζουν το περιεχόμενο. Όμως δικτυακές συσκευές οι οποίες χρησιμοποιούν την διεύθυνση IP για να πραγματοποιήσουν την δρομολόγηση, χρειάζεται να κατανοούν το IPv6. Το μεγαλύτερο μέρος του εξοπλισμού θα μπορούσε με αναβάθμιση του software ή του firmware να μεταβεί στο πρωτόκολλο IPv6, με την προϋπόθεση ότι διαθέτει επαρκή μνήμη EEPROM για τη νέα στοίβα του IPv6 και μνήμη RAM. Όμως οι κατασκευαστές μπορεί να είναι απρόθυμοι να ξοδέψουν για την ανάπτυξη software για hardware το οποίο έχουν ήδη πουλήσει, όταν αποβλέπουν σε νέες πωλήσεις συσκευών που υποστηρίζουν το πρωτόκολλο IPv6.

Σε άλλες περιπτώσεις ασύμβατος εξοπλισμός πρέπει να αντικατασταθεί, είτε διότι ο κατασκευαστής δεν υπάρχει πλέον, είτε διότι το firmware του δικτύου είναι γραμμένο σε μόνιμη μνήμη μόνο ανάγνωσης(ROM).

Ο εξοπλισμός ο οποίος δεν είναι έτοιμος για IPv6, εκτείνεται από την καλωδιακή τηλεόραση, έως συσκευές VoIP, εργαστηριακό εξοπλισμό και εκτυπωτές.


Δείτε Επίσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. David Frost (20 April 2011). «Ipv6 traffic volumes going backwards». iTWire. http://www.itwire.com/business-it-news/networking/46689-ipv6-traffic-volumes-going-backwards. Ανακτήθηκε στις 19 February 2012. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]